從KABY LAKE到RYZEN

《微型計(jì)算機(jī)》評(píng)測(cè)室

就像我們?cè)?016年最后一期雜志上講的那樣，對(duì)于處理器來(lái)說，2017將是爆發(fā)的一年。而讓人欣喜的是，這次爆發(fā)在2017年的第一個(gè)月就開始了，在本月英特爾正式發(fā)布了采用14nm+工藝的Kaby Lake臺(tái)式機(jī)處理器——那么它是不是如傳言所說，仍然是“擠牙膏”的產(chǎn)物呢？它的超頻能力是否獲得的提升，具備在普通散熱條件下，將頻率超頻并穩(wěn)定到5.0GHz呢？

同時(shí)自2016年底AMD“新地平線”活動(dòng)上其新一代全新架構(gòu)RYZEN處理器展示以來(lái)，有關(guān)AMD下一代處理器的技術(shù)信息也越來(lái)越多，甚至AMD官方也公布了部分評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)，那么AMD RYZEN是否為AM D處理器性能帶來(lái)了質(zhì)的飛躍，是否讓AMD再次具備與英特爾C0re 17級(jí)別產(chǎn)品一較高下的能力？

相信這些都是廣大讀者最為關(guān)心的問題，而憑借《微型計(jì)算機(jī)》在IT硬件領(lǐng)域的影響力，此次我們搶先獲得了KABYLAKE正式版產(chǎn)品，以及有關(guān)AMD RYZEN處理器的獨(dú)家信息與評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)。因此對(duì)于各位讀者來(lái)說，本期專題就是我們?yōu)槟闹谱鞯囊徊块_年大片，絕對(duì)不要錯(cuò)過！

三代Intel Core處理器大比拼

英特爾第七代酷睿處理器Kaby Lake首測(cè)

2007年，Intel正式提出著名的“Tick-Tock”微處理器芯片發(fā)展戰(zhàn)略模式，并沿用多年。但是當(dāng)處理器生產(chǎn)工藝在發(fā)展到14nm時(shí)，Intel已經(jīng)“力不從心”，Skylake的發(fā)布時(shí)間比預(yù)料晚了半年。由于原本的芯片周期已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)每?jī)赡臧l(fā)布一代CPU，Intel必須延長(zhǎng)每一代制程的生命周期，也就是說每一代生產(chǎn)工藝將沿用3年，采用新的工藝、架構(gòu)、優(yōu)化三步走的產(chǎn)品更新模式，因此最新推出的“Kaby Lake”處理器同樣采用了14nm生產(chǎn)工藝。雖然Intel將新CPU的架構(gòu)命名為“14nm+”，但這還是意味著“制程-架構(gòu)”的鐘擺節(jié)奏已經(jīng)被打亂。歷經(jīng)一年的縫縫補(bǔ)補(bǔ)，基于Kaby Lake架構(gòu)的處理器又有著怎樣的改變呢？

14nm+工藝，晶體管性能提升

在CUP架構(gòu)部分，Kaby Lake繼承了目前的skylake核芯，也就是第六代Core架構(gòu)，所以光從IC設(shè)計(jì)角度來(lái)看，Kaby Lake的CUP架構(gòu)實(shí)際上是略有改動(dòng)的，并且Inte將其稱為14nm+，新工藝使用了更高的鰭片，CUP使用更小的電流便可驅(qū)動(dòng)，從而減小漏電的概率。此外，Kaby Lake的柵極間距更寬，所以晶體管密度降低，通過這種方式可以降低生產(chǎn)難度，另外更寬的間距也有助于每個(gè)晶體管的散熱，從而在降低內(nèi)核溫度的同時(shí)提升頻率。借助這些芯片內(nèi)部的工藝改進(jìn)，KabyLake的晶體管性能比前代產(chǎn)品提升了將近12%，這給它帶來(lái)了更出色的能效表現(xiàn)。

TDP不變，頻率更高

雖然Intel對(duì)Kaby Lake的內(nèi)部架構(gòu)進(jìn)行了更深度地優(yōu)化，但Core i77700K的TDP散熱設(shè)計(jì)功耗標(biāo)稱值并沒有降低，依然為91w。當(dāng)然TDP標(biāo)稱值只是一個(gè)參考數(shù)據(jù)，在測(cè)試中我們會(huì)考察KabyLake處理器在實(shí)際功耗方面的表現(xiàn)。而在頻率方面，Intel這一次升級(jí)“牙膏”擠得更多。core i7 7700K的標(biāo)準(zhǔn)工作頻率提升到4.2GHz，睿頻加速頻率則提升到了4.5GHz，相比Core i7 6700K，Core i7 7700K的“待遇”可以說是比較優(yōu)厚的。既然TDP標(biāo)稱值依然為91W，頻率提升的同時(shí)，CPU在實(shí)際功耗和發(fā)熱量方面又有著怎樣的表現(xiàn)呢？我們將會(huì)在后面的測(cè)試環(huán)節(jié)中對(duì)它進(jìn)行重點(diǎn)考察。

核芯顯卡性能增強(qiáng)

Kaby Lake的GPU核芯同樣繼承上一代產(chǎn)品，在Intel的體系中仍屬于第九代架構(gòu)，它的圖形核芯依然由EU單元構(gòu)成，內(nèi)部設(shè)計(jì)沒有什么變動(dòng)。根據(jù)處理器版本不同，Kaby Lake的GPU也分為GT2、GT4等多種配置，性能最高的GT4包括72個(gè)EU執(zhí)行單元，GT2為24個(gè)，數(shù)量與第六代Core相同。不同的地方在于Intel提升了eDRAM四級(jí)緩存的配置一比如Kaby Lake最高性能版本的eDRAM四級(jí)緩存可以集成256MB，而目前第六代最高只能到128MB。

在沒有明顯改動(dòng)EU單元內(nèi)部設(shè)計(jì)、提高EU數(shù)量的情況下，指望Kaby Lake的圖形性能有大幅度提升是不現(xiàn)實(shí)的，但值得慶幸的是，Kaby Lake在視頻性能方面獲得了大幅度的增強(qiáng)，Intel為它加入了增強(qiáng)的視頻引擎，它包括MFX（Multi-Format Codex，多媒體解碼器）和VQE（Video Quality Engine，視頻質(zhì)量引擎）兩個(gè)部分。

Kaby Lake的上述改進(jìn)，讓它得以勝任4K時(shí)代的現(xiàn)實(shí)需求。Intel現(xiàn)行的第六代Cor8架構(gòu)，只是支持傳統(tǒng)的H.264/M PEG-4 AVC格式編解碼和VP8格式的編解碼，它們最高只能在1080p視頻內(nèi)容中進(jìn)行硬件加速支持，任何超過1080p清晰度的高清視頻，都只能依靠cPu進(jìn)行軟解。Kaby Lake對(duì)視頻引擎的增強(qiáng)，很好地解決了這個(gè)問題，面對(duì)4K視頻都可以進(jìn)行硬件加速，顯著降低了平臺(tái)負(fù)擔(dān)、具備更高的實(shí)用價(jià)值。

支持Optane SSD

如果性能方面的提升幅度并不足夠吸睛，那么Kaby Lake處理器將會(huì)支持Optane SSD或許能夠打動(dòng)眾多消費(fèi)費(fèi)者。Optane SSD將通過M.2接口與主板連接，能夠縮短PC的啟動(dòng)時(shí)間，同時(shí)也可以更迅速地開啟應(yīng)用程序。它采用Intel和美光聯(lián)合研發(fā)的3D Xpoint閃存技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在2015年就已發(fā)布，并且Intel此前曾多次展示3D XPoint技術(shù)和Optane SSD，但都只有理論性能，例如4K隨機(jī)讀取性能峰值可達(dá)464300 IOPS，是現(xiàn)有企業(yè)級(jí)SSD P3700的5倍還多。在IDF 2016上，Intel著重提到3D XPoint閃存技術(shù)，并宣布投資35億美金將與美光聯(lián)合設(shè)計(jì)的3D Xpoint非易失性存儲(chǔ)技術(shù)帶到中國(guó)，由Intel大連工廠制造。另外，3D Xpoint閃存還可以做成DRAM，相比傳統(tǒng)DDR內(nèi)存，可提供更高的容量和更低的成本。值得一提的是，Intel公司初期主要就是內(nèi)存業(yè)務(wù)，不過在1985年選擇放棄，而3D Xpoint閃存的問世或許會(huì)成為Intel重返內(nèi)存市場(chǎng)的契機(jī)。

超頻能力更強(qiáng)

Kaby Lake處理器和上一代處理器相比，將會(huì)有更強(qiáng)的超頻能力。由于主板上的PCIe、DMI總線被獨(dú)立開來(lái)，用戶在調(diào)節(jié)外頻進(jìn)行超頻時(shí)，不會(huì)對(duì)PCIe和DMI頻率造成影響，從而提升超頻時(shí)的穩(wěn)定性。此外，它采用了兩種新的技術(shù)——BCLK aware V/F curve以及AVXnegative ratio offset。The BCLK aware V/FF curve是—種與外頻一起工作的自適應(yīng)電壓模式，其主要作用同樣是幫助CPU實(shí)現(xiàn)更高的頻率穩(wěn)定性。而AVX negative ratio offset則能夠使CPU在執(zhí)行非AVX指令集時(shí)，可工作在更高頻率，運(yùn)行AVX指令集時(shí)頻率降低，并且該功能用戶可以自行設(shè)置。

新一代芯片組，更多PCIe通道數(shù)

隨著Kaby Lake-s處理器的發(fā)布，與之搭配的200系列芯片組也一起登場(chǎng)。那么新一代芯片組，在上一代的基礎(chǔ)上做出了哪些改變呢？首先PCIe通道數(shù)從Z170的20條提升到Z270的24條，HSIO通道數(shù)也從26條提升至30條，而顯卡通道分配、M.2接口數(shù)以及USB3.0接口數(shù)等均無(wú)變化。此外，Intel快速存儲(chǔ)技術(shù)的版本從14.0升級(jí)到了15.0。

為了充分發(fā)揮Kaby Lake處理器的性能，本次我們特別搭配了技嘉GA-Z270X-GAMING 7主板，該主板外觀以黑色為主，熱管散熱系統(tǒng)的外殼則選擇了較為清爽的白色。同時(shí)該主板在供電部分設(shè)有可定制的LED燈條，從而滿足玩家們?cè)跓粜Х矫娴男枨?。此外，GA-Z270X-GAMING 7的三個(gè)顯卡插槽外均包裹金屬?gòu)?qiáng)化層，讓它更加堅(jiān)固耐用。接口方面，該主板提供了三個(gè)顯卡插槽，分別提供x16、x8以及x4帶寬。拓展接口方面，這款主板提供了3個(gè)PCIe 3.0接口、3個(gè)SATA EXPRESS接口以及6個(gè)SATA 6Gb/s接口，同時(shí)它還配備了2個(gè)M.2接口和一個(gè)U.2接口，可以看出這款主板的拓展性能較強(qiáng)，能夠滿足絕大部分玩家們的拓展需求。此外，GA-Z270X-GAMING 7配備了兩個(gè)RJ-45接口，并分別配以Intel千兆網(wǎng)絡(luò)芯片和Killer E2500千兆網(wǎng)絡(luò)芯片，其他的背板接口則有1個(gè)USB3.1接口和5個(gè)USB3.0接口以及HDMI接口等。供電部分，這款主板采用了12相供電設(shè)計(jì)，核心供電部分采用1上1下的Vishay MOSFET設(shè)計(jì)，上橋

SiRA18DP，下橋?yàn)镾iRA12DP，在Vgs為10V時(shí)，內(nèi)阻分別為7.5和4.3毫歐姆。此外，供電部分還配備了經(jīng)過技嘉“超耐久”認(rèn)證的全日系黑色固態(tài)電容。在音頻部分，GA-Z270X-GAMING 7主板采用了Creative CA0132-4AN音頻芯片，支持虛擬5.1環(huán)繞音效。

內(nèi)存方面，我們選用的是芝奇Trident Z DDR43600 32GB，這款內(nèi)存的散熱馬甲采用了全鋁合金材質(zhì)，加以細(xì)致的拉絲鋁表面工藝，正反面均為黑色，頂部的白色樹脂條印有黑色G.SKILLLogo，醒目兼具簡(jiǎn)約大方。內(nèi)存采用了10層PCB設(shè)計(jì)，電氣性能十分優(yōu)秀，除了達(dá)到省電的功用外，也降低了因內(nèi)存工作而產(chǎn)生的熱量，提升了內(nèi)存在高頻率下的工作穩(wěn)定性。從內(nèi)存標(biāo)簽上可以看出，該款內(nèi)存編號(hào)為F4-3600C16D-16TZKW，其內(nèi)存頻率為DDR4 3600，內(nèi)存延遲為16-16-16-36，工作電壓為1.35V，并支持Intel XMP2.0，可一鍵超頻

我們?nèi)绾螠y(cè)試

首先我們重點(diǎn)對(duì)Core i7 7700K這款基于Kaby Lake架構(gòu)的高端處理器的各方面性能進(jìn)行了測(cè)試，并采用Core i7 6700K以及Core i74790K這2款基于前兩代架構(gòu)的高端桌面級(jí)處理器與Core i7 7700K進(jìn)行對(duì)比。此外，我們還著重考察了Core i7 7700K處理器的核芯顯卡性能，以檢驗(yàn)新一代核芯顯卡HD Graphic 630到底有怎樣的性能。同時(shí)除了處理器的默認(rèn)頻率之外，我們還對(duì)3款處理器進(jìn)行了更公平也更具對(duì)比性的同頻、同電壓設(shè)置環(huán)境下的性能和功耗對(duì)比測(cè)試，以驗(yàn)證經(jīng)過深度優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)的Kaby Lake處理器在性能上究竟有多大的提升。

處理器性能測(cè)試

測(cè)試點(diǎn)評(píng)：由于Core i7 7700K擁有更高的最大睿頻頻率，因此它在這部分的測(cè)試中全面占優(yōu)。在所有的測(cè)試項(xiàng)目中，Core i77700K的測(cè)試成績(jī)均比Core i7 6700K高出4.6%～7.5%不等。和基于Haswell RefreshCore架構(gòu)的i7 4790K相比，在CINEBENCH R15處理器渲染性能和wPrime 320萬(wàn)位運(yùn)算耗時(shí)這兩項(xiàng)測(cè)試中，Core i7 7700K的優(yōu)勢(shì)達(dá)到了11%以上，在其他的測(cè)試項(xiàng)目中也同樣小幅領(lǐng)先。

處理器應(yīng)用性測(cè)試

測(cè)試點(diǎn)評(píng)：在應(yīng)用測(cè)試中，Core i7 7700K依舊占有部分優(yōu)勢(shì)。在HandBrake視頻轉(zhuǎn)碼測(cè)試中，Core i7 7700K相比core i7 6700K以及Core i74790k也有著約7%和14%的提升，在PhotoShop CS6圖片處理耗時(shí)和WinRAR文件壓縮性能這兩項(xiàng)測(cè)試中，Core i7 7700K相比其他兩款處理器也略勝一籌。

游戲性能測(cè)試

測(cè)試點(diǎn)評(píng)：在玩家們最關(guān)心的游戲性能測(cè)試方面，Core i7 7700K的表現(xiàn)也符合“擠牙膏”的預(yù)期值。從結(jié)果來(lái)看，在《古墓麗影：崛起》、《奇點(diǎn)灰燼》和《神偷4》以及3DNark Time Spy場(chǎng)景這4項(xiàng)測(cè)試中，Core i7 7700K均全面小幅度領(lǐng)先。

功耗與溫度測(cè)試

測(cè)試點(diǎn)評(píng)：在這項(xiàng)測(cè)試中，我們運(yùn)行Prime95 In-place Iarge FFTS讓Core i7 7700K和Corei7 6700K這兩款CPU達(dá)到滿載狀態(tài)，以考察它們?cè)跐M載時(shí)的功耗和溫度。由于Core i7 7700K和Core i7 6700K的TDP標(biāo)稱值相同，所以Core i7 7700K的頻率雖然比Core i7 6700K要高，但兩款處理器的待機(jī)以及滿載時(shí)的平臺(tái)功耗基本能夠持平。不過在處理器的發(fā)熱量上，Corei7 7700K的表現(xiàn)則有些出人意料。在滿載時(shí)，Core i7 7700K的溫度要比Core i7 6700K高出約13%。雖然我們事先有預(yù)想到Core i7 7700K的發(fā)熱量會(huì)更高，但高出這么多卻是出乎我們的意料之外。

同頻性能測(cè)試

如果想要了解一款處理器架構(gòu)在性能上是否有提升，功耗是否得到降低，在相同頻率、相同電壓的設(shè)置下再進(jìn)行處理器性能的對(duì)比測(cè)試自然是一個(gè)更加有效并且也更具對(duì)比性的方法。因此，在這一部分的測(cè)試中，我們特別將3款處理器的頻率均固定在4.0GHz，處理器的電壓也均設(shè)置為1.2V。

同頻測(cè)試點(diǎn)評(píng)：在同頻測(cè)試中，我們將CUP的頻率統(tǒng)一固定在4GHz，CUP的電壓也控制在1.2V，并且在功耗和溫度測(cè)試中我們同樣運(yùn)行Prime95 In-place Iarge FFTS讓CUP達(dá)到滿載狀態(tài)。從各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的成績(jī)來(lái)看，core i7 7700K和Core i7 6700K在可謂是互有勝負(fù)。雖然core i7 7700K在架構(gòu)上有所優(yōu)化，但其實(shí)際性能方面的提升并不大。在功耗方面，由于Core i7 7700K和Core i7 6700K這兩款處理器的TDP標(biāo)稱值均為91W，所以這兩款CUP在待機(jī)和滿載狀態(tài)下的功耗均較為接近。而在發(fā)熱量方面，Core i7 7700K的CUP核心溫度為54℃，Core i7 6700K的核心溫度為50℃?？傮w來(lái)說，在同頻率同電壓的條件下，Core i7 7700K在性能方面的提升不算明顯。而在功耗和發(fā)熱量方面，Core i7 7700和Core i7 6700K的功耗和比較相近，只是Core i7 7700K的發(fā)熱量略高于Core i7 6700K。

核芯顯卡性能測(cè)試

測(cè)試點(diǎn)評(píng)：Core i7 7700K集成的是HD Graphics 630核芯顯卡，而Core i7 6700K和Core i74790K則分別集成的是HD Graphics 530和HD Graphics 4600。EU單元數(shù)量方面，Core i7 7700K和Core i7 6700K的EU單元數(shù)量相同，均為24個(gè)，而Core i7 4790K的EU單元數(shù)量則為20個(gè)。在這個(gè)部分的測(cè)試中，雖然Core i7 7700和Core i7 6700K在1920×1080分辨率（普通畫質(zhì)）下運(yùn)行《神偷4》的游戲平均幀數(shù)幾乎相同，但在其他3個(gè)測(cè)試項(xiàng)目中Core i7 7700K均有不同程度上的優(yōu)勢(shì)，并且在《蝙蝠俠·阿卡姆騎士》和《怪物獵人Online》這兩項(xiàng)測(cè)試中i7 7700K能夠領(lǐng)先6%以上，我們推測(cè)這是由于其內(nèi)部架構(gòu)有小幅更新，以及頻率可能有所提升所導(dǎo)致。而Corei7 7700K和Core i7 4790K相比，由于后者集成的HD Graphic 4600的EU單元執(zhí)行數(shù)量要少4個(gè)所以Core i7 7700K的優(yōu)勢(shì)更是達(dá)到了25%～34%。從結(jié)果來(lái)看，HD Graphic 630核芯顯卡，和前兩代相比在性能上是有一定提升的，但是運(yùn)行大型游戲仍然非常吃力。

超頻性能測(cè)試

既然是帶“K”的處理器，Core i7 7700K的超頻能力當(dāng)然也是大家比較關(guān)注的焦點(diǎn)之一，因此我們接下來(lái)采用倍頻超頻的方式對(duì)Core i7 7700K的超頻能力以及超頻后的性能進(jìn)行了考察。

處理器的倍頻超頻比較簡(jiǎn)單，主要是在處理器倍頻選項(xiàng)里設(shè)置想要達(dá)到的倍頻數(shù)值，再對(duì)處理器的工作電壓進(jìn)行設(shè)置即可。在超頻測(cè)試中，我們?yōu)镃ore i7 7700K加裝了水冷散熱器。在1.38V的處理器電壓設(shè)定下，Core i7 7700K最高可工作在5.0GHz的頻率下。我們首先使用AIDA64的Stress FPU對(duì)Core i7 7700K進(jìn)行半個(gè)小時(shí)的烤機(jī)測(cè)試，以考察它在5.0G Hz的頻率下能否長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地工作。但遺憾的是，Core i7 7700K在測(cè)試中沒能堅(jiān)持半個(gè)小時(shí)。接下來(lái)，我們將Core i7 7700K的頻率調(diào)低到4.8GHz，電壓則設(shè)定到1.3V，同樣首先對(duì)它進(jìn)行了半個(gè)小時(shí)的烤機(jī)測(cè)試。從結(jié)果來(lái)看，在1.3V的工作電壓以及4.8GHz的頻率下，Corei7 7700K順利通過了為時(shí)半個(gè)小時(shí)的烤機(jī)測(cè)試。此外，我們?cè)?.8GHz和5GHz頻率下，分別對(duì)Core i77700K進(jìn)行了簡(jiǎn)單的性能測(cè)試，以考察它在超頻后的性能提升幅度。

測(cè)試點(diǎn)評(píng)：Core i7 7700K在超頻之后和在默認(rèn)頻率下相比，其性能的確是有一定提升的。在5GHz頻率下，CINEBENcH R15處理器渲染性能相比4.5GHz時(shí)要提升7%，SiSoftware Sandra處理器算術(shù)性能也有11%的提升幅度，而在Excel期權(quán)方程式運(yùn)算耗時(shí)測(cè)試中，Core i7 7700K在5GHz頻率下更是將時(shí)間縮短了20%。而在運(yùn)行更為穩(wěn)定的4.8GHz下，Core i7 7700K的測(cè)試成績(jī)同樣也提升了4%～8%。

寫在最后

綜合以上測(cè)試，作為Intel最新一代定位消費(fèi)級(jí)的高端處理器，Core i7 7700K借助在性能方面的優(yōu)化，其綜合性能依然是有所提升的。在默認(rèn)頻率下，Core i7 7700K在我們的處理器性能、應(yīng)用性以及游戲這3個(gè)部分的測(cè)試中，Core i7 7700K都全面占優(yōu)，只是和Core i7 6700K卡目比，前者整體性能的提升幅度并不大，這也符合Intel處理器在性能升級(jí)方面“擠牙膏”的一貫作風(fēng)。Kaby Lake的架構(gòu)是在Skylake的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，而主要優(yōu)化方向是提升CPU的能耗比。從同頻率同電壓條件下的各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果我們不難看出，Core i7 7700K和Core i7 6700K相比，兩款處理器的實(shí)際性較為接近，而在CUP能耗比方面Core i7 7700K這款桌面處理器上表現(xiàn)得不夠明顯。在默認(rèn)頻率下，Core i7 7700K在待機(jī)和滿載時(shí)，平臺(tái)的總體功耗均和Core i7 6700K在相同條件下的功耗是比較相近的，但更高的Boost頻率卻導(dǎo)致了Core i7 7700K在滿載時(shí)的發(fā)熱量相比Core i7 6700K要高一些，不過在同頻率同電壓設(shè)定下，兩者的功耗和發(fā)熱量較為接近。在超頻能力方面，Core i7 7700K在1.38V的工作電壓下的頻率能夠達(dá)到5GHz，只是不能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。不過它在4.8GHzT能夠通過AIDA64 Stress FPU為時(shí)半個(gè)小時(shí)的滿載測(cè)試。Corei7 7700K的超頻能力和Core i7 6700K相比，前者還是有一定程度上的提升。對(duì)于用戶來(lái)說，如果你現(xiàn)在使用的是Core i7 6700K，那么升級(jí)Kaby Lake的意義并不大，但如果你是新裝機(jī)用戶，那么KabyLake自然是首選，畢竟Kaby Lake平臺(tái)更高的工作頻率下，其綜合性能也更強(qiáng)。當(dāng)然，為了讓它能夠加穩(wěn)定地工作和超頻，我們還是建議大家為Core i7 7700K搭配水冷散熱器。