intel 酷睿i9-9900KS评测

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一、前言:第一款全核心5GHz处理器 硬件防御安全漏洞
在拿到这颗处理器的时候,笔者认为它只是一颗体质稍好的i9-9900K,并没有打算做很详尽的测试。然后随着测试的深入,这颗处理器展现出了令人惊叹的超频体质,它的超频潜力远远超出笔者以及所有玩家的预料。

我们收到的是这样的盒子!和i9-9900K一样都是蓝色调、半透明、塑料材质的正十二面体,不带散热器。

里面是一颗QS版的i9-9900KS,这是Intel专供媒体使用的评测样品,在本质上与正式版没有任何区别。
i9-9900K基准频率为3.6GHz,1~2核可以睿频到5.0GHz,3~4核时则是4.8GHz,全核频率最高5.0GHz,TDP 95W。
i9-9900KS的基础频率4.0GHz,最高睿频5.0GHz,最高全核加速频率同样也是5.0GHz,TDP则为127W,比i9-9900K高了32W。不过有一点需要注意,这颗处理器的运行功耗真的就是127W,需要在BIOS里面重新设置功耗墙,否则高负载下并不能保持全核5GHz的频率。
除了频率以及功耗上的提升之外,i9-9900KS还有一个重大改进就是支持硬件防御MSBDS、Fallout、MLPDS、MDSUM等安全漏洞。此前主要是通过更新BIOS微码来解决这个问题,但是会造成一定的性能损失,现在这个经常被AMD粉丝吐槽的黑点已经没有了。

二、测试平台:顶级的超频主板与顶级RTX 2080 Ti水冷显卡
测试平台如下:
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主板最初是选用的ROG MXH,后来决定换成ROG Maximus XI Apex。

ROG Maximus XI Apex主板就是一块纯粹的超频主板,它供电部分用料与M11F相同,不同的是供电规模增加到了16相,而且没有设计核显输出,因此全部的16相供电都是供给8个CPU核心。
就供电能力而言这块主板2倍于MAXIMUS XI FORMULA,后者为8+2相供电设计。

最强的游戏处理器当然要搭配最强的显卡,这款RTX 2080 Ti 名人堂PLUS水冷版采用3x8Pin供电接口,使用水冷散热的时候,可以一键切换到专用的超频BIOS。此时显卡的TDP高达400W,应该算是目前性能最强的RTX 2080 Ti非公显卡。

内存使用的是影驰HOF OC Lab DDR4-4000MHz 8GBx2套装。HOF OC Lab DDR4每一条内存都精选三星B-die优质颗粒,经过影驰超频实验室精心调试,拥有强劲且稳定的超频性能。
在所有的测试中,我们会将内存的参数设置为双通道3600MHz 16-18-18-38 CR2。

i9-9900KS的烤机功耗可以轻易超过200W,而且还有100度温度墙的限制。想要在100度以内压制200W的功耗,只能尽可能的使用高端散热器。所以此次我们选择使用玩家风暴堡垒360水冷散热器。
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玩家风暴DQ650-M全模组金牌电源在50%的负载下,转换效率达到了93%,已经达到了80plus铂金的水准。内置TF120静音风扇,此风扇电商价格为88元,采用GamerStorm旗下的TF120专利双层增压扇叶,拥有12万小时的无故障使用寿命,结合FDB轴承,可以提供高达76CFM的风量,同时将噪音控制在31分贝以内。

华硕玩家国度PG27UQ ROG 27英寸IPS电竞显示器。
4K UHD(3840*2160)分辨率、4ms响应时间、144Hz刷新率、G-Sync 技术、IPS+量子点面板、10bit色彩、DisPlay HDR1000认证。
任何一款显示器只要支持以上任何一种特性,都可以称之为高端显示器,华硕 PG27UQ ROG拥有以上全部的特性,堪称目前最为顶级的电竞显示器。

三、5.0GHz超频测试:降压有惊喜 1.14V过烤机测试 
很重要的一点,在此后所有的测试中,我们会将影驰HOF OC Lab DDR4-4000MHz 8GBx2内存设置为3600MHz频率,并保持双通道模式。有部分媒体进行超频测试时,会将内存设置为单通道2133MHz频率。
1、全默认烤机测试:

以往Intel处理器的TDP都是名不副实,比如i9-9900KI的TDP只有95W,可是实际烤机时功耗却能超过200W。这一次i9-9900KS的TDP为127W,实测结果还真让人想不到。
在进行AIDA64 FPU烤机时,i9-9900KS可以在28秒内保持在210W的功耗,此后就会降到127W。从上图可以看到,在127W功耗限制之下,i9-9900KS的烤机频率只有4.3.GHz,不过在玩家风暴堡垒360水冷散热器的压制之下,温度也只有65度。
2、默频解锁TDP烤机测试
i9-9900KS的全核频率高达5GHz,不论是烤机还是日常使用,127W的TDP肯定是无法发挥这块处理器的全部性能,因此我们在BIOS里将TDP解锁,看看在主板给的自动电压下,全核5GHz的功耗有多少!

解锁TDP之后,i9-9900KS就可以保持在5GHz频率下进行烤机测试了。
ROG Maximus XI Apex给的自动电压是1.28V,在这个电压下,i9-9900KS的烤机功耗达到了246W,而温度也达到了100度。
这里要特别说明一下,i9-9900KS自身有个100度的温度墙,无论换什么主板,还是在BIOS里调整任何设置,都无法改变这个数值。在任何高负载下进行测试,只要温度达到100度,就必然会降频。
3、5.0GHz稳定电压测试
超频有2种,一种是加压提频率,另外一种是降压超频。
自动电压一般都会远远高于实际需求电压,i9-9900KS全5GHz在ROG Maximus XI Apex主板上自动电压是1.28V,这个电压显然不能令我们满意,因此我们在下面我们会尝试这颗CPU保持全核5GHz最低需要多高的电压。

降压的过程比较辛苦,主要是这颗i9-9900KS的体质远远超出了我们意料之外。
在测试中从1.28V开始以0.2V的幅度降压,一直降到1.13V时,AIDA64 FPU烤机才开始报错。
最终我们在1.145V的电压下,这颗i9-9900KS通过了AIDA64 FPU 12分钟的烤机测试,此时处理器的各项指标相比1.28V时有了非常大的进步。

烤机功耗从原来的244W降低到了192W,足足减少了50W;烤机温度也从100度降低到了80度,仅仅是依靠降压就将温度降低了20度。
为了验证测试的真实性,我们录制了一段烤机视频。
至于1.14V通过全核5GHz AIDA64 FPU烤机测试,并且内存为双通道3600MHz,这样的体质如果放在i9-9900K年代,用极品大雕也难以来形容,希望我们这颗只是普通体质的i9-9900KS。

四、超频测试:烤机蓝屏并不代表超频失败 日常5.2GHz无问题
在前面i9-9900KS 5.0GHz的降压测试给了我们足够多的惊喜,下面我们来看看这款处理器得频率能达到怎样的高度!
1、5.1GHz测试
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经过多次测试,这颗i9-9900KS在5.1GHz的频率下需要1.20V的电压才能通过AIDA64 FPU烤机测试。 在9分钟的烤机过程中,i9-9900KS的烤机功耗为213W,烤机温度88度。
由于温度墙的存在,同样的5.1GHz频率,将电压增加到1.27V以上时,系统会立即黑屏,想要提供超频的成功率,必须将处理器的烤机温度控制在100度以内。
2、5.2GHz测试
非常遗憾的是,由于100度温度墙无法逾越,5.2GHz的ADIA64 FPU烤机测试始终无法成功,要么是降频,要么直接就黑屏。
不过除了ADIA64 FPU之外,i9-9900KS可以在其他测试项目稳定运行在5.2GHz频率下。
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以5.2GHz频率,1.27V电压运行CineBench R20时,i9-9900KS的功耗为197W,温度只有82度。

以5.2GHz频率,1.27V电压运行CineBench R15时,i9-9900KS的功耗为190W,温度只有80度。
i9-9900KS无法通过AIDA64 FPU烤机测试主要原因是现有的散热装备难以将考级温度压制在100度以内,不过它在5.2GHz频率下日常使用并没有什么问题。

事实上,即便是在1.4V的电压下运行CineBench R20也不会有什么问题,只是当温度达到100度的时候会降频,但是不会出现烤机测试那种黑屏的情况。

五、理论性能测试:多核性能比9900K强6%
在下面的测试中,为了不让127W TDP限制默频时的性能,我们在BIOS里面解锁了这颗处理器的TDP。
1、CPU-Z v1.90

在CPU-Z中,5.2GHz的i9-9900KS的单线程分数为614,多线程成绩则为6289。

在CPU-Z v1.90的测试中,i9-9900KS的单核粉笔比i9-9900K高了5分,多线程模式下则能多出436分。
2、wPrime v2.10

在wPrime 32M单线程性能测试中,5.2GHz的i9-9900KS耗时27.8秒;多线程跑完wPrime 1024M则用掉了77.5秒。

这个测试非常奇怪,默频的i9-9900KS的wPrime 32M单线程性能比i9-9900K要低了将近5%,即便是超频到5.2GHz,依然比不过i9-9900K,反复测试了多次都是类似的结果。
3、CineBench R15

5.2GHz的i9-9900KS单线程分数为228cb,多线程分数则为2259。

单线程性能方面,i9-9900KS比前辈只多了4cb,不过多线程则多了137cb。
4、CineBench R20

5.2GHz的i9-9900KS单线程分数为537多线程分数则为5383。

和i9-9900K相比,i9-9900KS的单线程分数与之基本相同,多线程分数则足足多了290分,领先幅度接近6%。
5、POV-Ray

5.2GHz的i9-9900KS多线程成绩为4758单线程则为537。

在单线程方面,i9-9900KS比i9-9900K多了12分,多线程则多了352分。
6、7-Zip

5.2GHz的i9-9900KS单线程分数为8215MIPS,多线程的分数则为75344MIPS。

在7-Zip测试中,i9-9900KS的单核成绩比i9-9900K强了1%不到,多核性能则能多出3%。
7、X264 FHD Benchmark

5.2GHz的i9-9900KS成绩为67FPS。

在X264 FHD Benchmark中,i9-9900KS的提升幅度比较可观,比i9-9900K多了3.6FPS,差不多有6%的领先优势。
8、X265 FHD Benchmark

5.2GHz的i9-9900KS成绩为73.5FPS。

在X265 FHD Benchmark中,i9-9900KS比i9-9900K多了4.1FPS,领先幅度为6%。
9、3DMark

在3DMark Fire Strike Extreme测试中,i9-9900KS超频到5.2GHz之后物理分数是27847。
将所有理论测试的成绩汇总如下:

虽然最高频率都是5.0GHz,但是i9-9900KS可以一直保持在5.0GHz上运行,整体而言,单核性能依然比i9-9900K要强1%;而在全核频率高了300MHz的情况下,它的多核性能比i9-9900K则要高了6%。
而与AMD的旗舰八核处理器锐龙7 3800X相比,i9-9900KS的单核性能强了将近10%,多核性能也有5%的优势。

六、游戏性能测试:炸裂的帧率表现
1、APEX英雄
《Apex英雄》同样没有提供测试程序,为了减少测试时变量的干扰,我们选取在训练场进行帧数测试,测试时手动调整为最高画质。我们在训练场录得的帧率与同实战时的帧率较为接近,因此有一定的参考价值。


《Apex英雄》这款游戏对显卡的要求大过处理器,5款处理器的结果没有太大区别,不过总体来说,Intel的这边略占优势,可以领先锐龙处理器10帧的样子。
2、GTA V
以下是我们在GTA V中的参数设置,1080P分辨率下,显存占用为3442MB。


《GTA V》这款这款游戏对频率比较敏感,5.2GHz的i9-9900KS平均帧率高达129FPS,比i9-9900K高了8帧,比锐龙9 3900X高了21帧。
3、刺客信条:奥德赛


《刺客信条:奥德赛》也是一个比较需求CPU性能的游戏,五款处理器中,除了锐龙7 3800X帧率稍差,其他四款没有太大差别。
4、孤岛惊魂5


一直以来,《孤岛惊魂5》堪称AMD处理器的噩梦,顶级的锐龙9 3900X的帧率比i9-9900KS差了26FPS。
5、古墓丽影:暗影

在测试的前半段,GPU的帧生成时间远远高于CPU,不过到了后半段情况倒过来了,CPU反而成了性能的瓶颈所在,因而提高CPU性能在一定程度上可以提高游戏的帧率。

就目前而言,顶级的酷睿处理器在《古墓丽影:暗影》中拥有最好的表现,默频的i9-9900KS的帧率就达到了156FPS,比锐龙9 3900X高了15帧;超频到5.2GHz之后,帧率又提升了3帧,达到了159FPS。
6、鬼泣5

《鬼泣5》这款游戏不太需求处理器性能,五款处理器几乎都没有区别,都在290FPS左右。
7、绝地求生
由于本游戏没有提供测试程序,我们选在训练场中选择了一块无人场地,反复进行多次帧率测试,确认每次得到的结果差距都在2%以内。


在很长一段时间内,《绝地求生》都是Intel处理器的优势项目,不过此后锐龙3000处理器在这个游戏中拥有更好的表现。现在i9-9900KS的出现使得二家处于相同的起跑线。
当然超频到5.2GHz的i9-9900KS帧率最高,达到了237FPS。
8、奇点灰烬
《奇点灰烬》曾经是初代锐龙的御用游戏,它可以完美的支持6核处理,而彼时Intel主流平台最轻的仅仅只是四核心i7-6700K,因此在这个游戏中吃了大亏。


其实6核12线程的i7-8700K在这款游戏中表现锐龙7 3800X已经没有太大差距,现在i9-9900KS则是彻底逆转。
默频的i9-9900KS比锐龙7 3800X要快3帧,超频到5.2GHz之后比锐龙9 3900X还要快5帧。
9、巫师3
《巫师3》没有提供测试程序,测试场景选在一处山坡,测试时骑马直线奔驰,用Fraps记录20秒帧数。测试时手动调整为最高画质。


《巫师3》是一款非常需求显卡的游戏,测试的五款处理器在游戏帧率方面没有太大区别,最低的i9-9900K也有136FPS,最高的i9-9900K@5.2GHz也就多了3帧而已。

i9-9900KS的表现帧率表现相当的炸裂,整体性能比i9-9900K高了2%左右,比锐龙9 3900X则高了5%。
超频到5.2GHz的i9-9900KS游戏性能再次提升了2%,之后几乎所有的游戏都处于领先位置。

七、功耗与温度对比:5GHz烤机温度比i9-9900K低35度
1、功耗对比
我们手上还有一块i9-9900K,在ROG Maximus XI Apex主板上需要1.305V的电压才能通过AIDA64 FPU烤机测试。

i9-9900K可以通过调整主板BIOS设置来破除温度墙,因此在测试中它的温度上限可以高达115度。
i9-9900K在5GHz频率下烤机时的功耗则高达255W,当然温度也高达115度。

i9-9900KS在默认设置下功耗仅有127W,这也是它TDP数值,由于Intel给它设置了功耗墙,因此在不调整BIOS的情况下,它的的功耗会被限制在127,烤机频率也只有4.3GHz。
在破除了功耗墙之后,主板会给出一个1.28V的自动电压,此时i9-9900KS的烤机功耗就会高达240W。和1.31V的i9-9900K相比,也只是少了15W。由此看来,在相同频率下,电压的高低决定了功耗的大小。
不过好在i9-9900KS超级雕的体质,1.14V就能在5GHz的频率下通过AIDA64 FPU烤机测试,在这个电压下烤机功耗大幅度降到了192W。
在1.20V的电压下将i9-9900K超频到5.1GHz时,其烤机功耗也“仅仅”只有213W。
至于AMD锐龙3000系列处理器,在未开启PBO之前,他们的会有功耗墙的限制,因此烤机功耗不算太高。不过即便是开启了PBO,锐龙9 3900X也并未运行在最高的全核频率上进行烤机(开启PBO后锐龙9 3900X烤机频率为4.0GHz,而其全核满载频率则是4175MHz)。
2、温度对比

在温度对比的图例里面我们将功耗的数据也加入进来。
首先是对比i9-9900KS与锐龙7 3800X,我们发现虽然i9-9900KS的烤机功耗比后者还要高7W,但是烤机温度却低了23度。出现这样的问题主要还是因为锐龙7 3800X的CPU DIE面积太小而导致积热严重。
i9-9900KS在1.14V电压之下烤机温度只有80度,比1.28V时低了20度;比起i9-9900K 1.31V电压的烤机温度更是足足低了35度之多。

八、BIOS设置:合理设置参数
这里只针对ROG Maximus XI Apex主板的BIOS设置进行说明,ROG其他型号主板也大体类似。

“AVX Indytuvyion core Ratio Negative Offset” 这一项是设置AVX频率偏移,运行支持AVX指令集的程序时功耗都是爆炸,i9-9900KS如果想要冲击5.3GHz以上的频率,建议将此数字设置为1~3。目前支持AVX指令集的游戏屈指可数(也许根本就没有),AVX频率降低300MHz对于整体性能没有多少影响。
“CPU Core Ratio” CPU核心频率倍频设置,这里选择“Sync All Cores”,将所有核心设置为同样的频率。
右下角的电压是ROG主板的AI智能超频的功能所给出的建议电压,在i9-9900KS这里并不太准。

“DRAM Timing Control” 可以设置内存时序以及各种小参。
“外接数字供电控制” 可以进行防掉压设置。
“内置CPU电源管理” 可以可以设置处理器功耗以及电流上限。
“AI Features” AI智能超频,非常实用的功能,超频失败后还会自动调整合适的参数来满足所设置的频率。
“CPU核心/缓存电流最大限制”,建议将此数值设置为254。

“内置CPU电源管理”可以设置功耗墙。i9-9900KS默认TDP只有127W,如果不更改这个数字,它在高负载下的功耗会被限制在127W之内,运行频率会大幅度降低到4GHz左右。
如果你对自己的散热系统有性能,长时间功耗限制建议设置在250W左右,笔者在这里设置的是3000W。

“CPU Core/Cache Voltage” 设置为“Manual Mode”。可以手动设置处理器电压。在这里我们将电压设置为1.14V。
“DRAM Voltage” 可以设置内存电压,一般B-Die颗粒的内存条4000MHz以下设置为1.35V就够了。
“CPU VCCIO Voltage”和“CPU System Agent Voltage” 这2项是设置处理器内存控制器电压,4000MHz以下的频率设置为1.15V就够了。碰上体质不好的内存颗粒,可以适当调整到1.25V。这个电压设置越高,CPU的功耗和温度也会随之大幅度增加。

“外接数字供电控制” 里面的“CPU负载线校正”可以设置防掉压,一共有8个等级,等级越低,高负载下电压下降越厉害。此项设置每一款主板都不太一样,需要玩家自行摸索。对华硕Maximus XI APEX主板而言,Level 8就是刚刚好不降电压的防掉压等级,建议使用此主板的玩家在超频时直接设置为Level 8。

点击右下角“Advanced Mode”界面,然后点击上边的高级选项卡,进入“CPU 设置”。
“Maximum CPU Core Temperature”(CPU最大温度上限):在这里可以设置温度墙上限数值,可惜对i9-9900KS无效。

九、总结:关于超频的建议
多核处理器的超频能力是以体质最差的一个核心为标准,核心数越多的处理器,所有核心都是好体质的可能性越小;同时多核心也导致功耗水涨船高,这2点就注定了多核处理器的超频潜力要远远弱于核心数更少的处理器。
双通道3600MHz内存频率、1.145V全核5GHz过AIDA64 FPU烤机测试,这样的体质不要说我们在8核处理器中从未见过,就算是四核心的处理器也是凤毛麟角。
好体质不仅意味着可以很轻松的超频到更高的频率从而获取更强的性能。最最关键的,它可以大幅度降低处理器的功耗以及温度。

同样一颗i9-9900KS,1.14V时的烤机功耗比1.28V低了52W,烤机温度低了20度。如果是和1.31V的i9-9900K相比,烤机功耗则地了65W,温度更是低了35度。
要知道将5GHz的i9-9900K即便是换上2000元的顶级一体水冷散热器,烤机温度能下降10度已经是非常难得。而现在i9-9900KS只需要简单的BIOS设置,就能将温度下降20-35度,因此玩家在散热方面的成本支出会大大降低。

我们在对i9-9900KS超频的过程中,遇到过一些问题,在下面罗列出来,希望能让玩家少走一些弯路!
1)、100摄氏度温度墙:烤机蓝屏并不代表超频失败
我们使用的是360冷排,在1.28V的时候处理器温度会超过100度而导致烤机蓝屏,如果你的散热器更低端,也许会在更低的电压下导致温度超过100度。但是烤机蓝屏并不意味着超频就失败了,这点下面会讲到
此前的i9-9900K虽然也有100度温度墙的问题,但是可以BIOS里面设置到115度。这一次i9-9900KS锁死了温度墙数值,无论怎么调整BIOS,也无法让它的温度突破100度。
2)、超频电压:低压有惊喜
此前处理器超频如果出现蓝屏死机,一般的做法就是给他加压。但是i9-9900KS电压加的越高,烤机时越容易蓝屏,主要原因就是100度功耗墙的存在。而i9-9900KS只需要1.28V的电压,就能在烤机时超过100度。
实际上我们测试时,1.20V 5.1GHz可以轻松通过稳定性测试,而1.28V 5.1GHz烤机时则会立刻蓝屏。
当你超频一直失败的时候,不妨降低电压试试,或许会有惊喜。
3)、5.2GHz能否日常使用:答案是可以!
i9-9900KS在烤机时超过100度,会直接蓝屏。不过我们在做非烤机测试时,温度也常常会达到100度,此时并不会有蓝屏,而是降频。
即便是将i9-9900KS电压疯狂加到1.4V,运行CineBench R20时也仅仅只是频率会自动降低到5.1GHz,不会蓝屏。
4)、主板的选择:必须Z370/390
虽然有部分高端的B360/365主板拥有足够的供电规模,可以输出200W的功率。这些主板给i9-9900K使用是可以的,但是却不再适合i9-9900KS。
此前Intel酷睿处理器的TDP只是一个形式上的数字,比如TDP 95W的i9-9900K烤机时可以很轻松的超过180W。
但是现在Intel改变了策略,i9-9900KS的127W TDP就是真正的TDP,在高负载运行时它只能允许有28秒的时间保持210W的功耗,时间一过就会立刻降到127W,此时全核5GHz是不可能的事情了。这个做法与笔记本平台的低功耗酷睿处理器15W TDP的设定如出一辙。
B360/365主板的BIOS并没有调整TDP的设置选项,i9-9900KS用在上面性能会大幅度缩水。另外如果使用Z370/390主板,即便是不超频,也需要在BIOS中解除TDP限制,否则它的功耗同样也无法突破127W。

在性能方面就无须多说了,i9-9900K已经是最强游戏处理器,i9-9900KS的出现重新定义了什么才是最强游戏处理器。它在所有的游戏测试项目中都拥有最高帧率,对于有追求极限游戏帧率的玩家来说,舍此无它。
目前i9-9900KS的官方报价为4299元,比i9-9900K只贵了200元。有同学告诉我,不要说贵200元,即便是贵3000元,他也会毫不犹豫的选择i9-9900KS。虽然有些夸张,但是在笔者看来,如果差价在500~1000元之间,i9-9900KS更值得的选择。

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古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志。

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