Intel Core i9-7900X 處理器測試報告 / 極致效能 近乎所求[XF]

今年 COMPUTEX 大展中，Intel 發表首款 Core-X 系列處理器，兩大世代 Skylake-X 與 Kaby Lake-X 處理器，涵蓋 i5、i7 與新的 i9 分類，核心數從 4、6、8、10、12、14、16 到最高 18 核心，打造極致電腦平台，並鎖定三大性能頂端使用族群：4K / VR 遊戲直播玩家、4K 360 度 16 音軌影音剪輯與 3D SFX / CAD 設計算圖等用戶。此次，則以 “Skylake-X” Core i9-7900X 處理器，來測試衡量 Core-X 的極致效能。


Intel Core-X 極致效能 i9 系列問世

首發陣容有著 “Kaby Lake-X” 世代的 i5-7640X 與 i7-7740X，以及 “Skylake-X” 世代的 i7-7800X、i7-7820X 與 i9-7900X 共計 5 款 Core-X 處理器上市。這兩大世代，都採用 Intel X299 晶片組、LGA 2066 腳位，但在核心數、時脈差異之外，連同記憶體、PCIe 都有著不同差異。

4 核心的 i7-7740X 核心時脈預設 4.3GHz、Turbo 4.5GHz，並支援 Hyper-Threading（HT）超線程技術，並有著雙通道記憶體與 16 條 PCIe 通道；換句話說，這顆與 i7-7700K 相似，主要是無內顯的版本；而 i5-7640X 則是 i7-7740X 的低時脈、關 HT 超線程的版本。

6 核心以上的處理器，雖都支援四通道記憶體，但在 PCIe 通道數則有著 28 與 44 的分別。8 核心的 i7-7820X 與 6 核心的 i7-7800X 都有著 28 條 PCIe 通道，這會使得主機板上的 PCIe 擴充、儲存裝置的選擇上會有所不同。

目前的至尊「i9-7900X」則有著 10 核心 20 緒 13.75 MB 的 L3 快取，提供四通道記憶體並有著 44 條 PCIe 通道，可用盡 X299 所有擴充功能。此次測試則以 i9-7900X 為主，而未來還有 4 顆 12、14、16、18 核心的處理器還未正式發表，詳細規格與定價請參考下表。


↑ Intel Core X 處理器型號。


↑ Core-X 與過往 Broadwell-E、Haswell-E 比較。


三點新特色：Turbo Boost MAX 3.0、Rebalanced Cache Hierachy、Virtual RAID on CPU

這兩世代若單論「超頻」表現，或許 Kaby Lake-X 會較為吃香，但功能方面則是 Skylake-X 最為完整。新一代 Core X 有著「Turbo Boost MAX 3.0」與「Rebalanced Cache Hierachy」，以及另一個較低調企業級的「Virtual RAID on CPU（VROC）」應用。

極致渦輪加速技術 Turbo Boost MAX 3.0，各位肯定不是第一次聽到，最早在 X99 平台上 i7-69xx/68xx 處理器以都具備這功能，而在這一代 Core-X 8 核心以上處理器，都具備著 Turbo Boost MAX 3.0 技術，可讓處理器中兩顆核心，同時達到最高時脈運作；而在驅動程式當中，則有著 Turbo Boost MAX 3.0 程式，預設此功能是設定為開啟，而軟體會優先加速使用者運行的程式，在軟體介面中則會有著 Core List，依據核心效能來排序，換句話說筆者測試的 i7-7900X，其 Core 1 與 Core 9 有著較好效能。


↑ 更新版 Turbo Boost MAX 3.0 技術，可讓兩顆核心提升到最大速度。


↑ 軟體介面中，則可自行添加應用，並檢視核心排序。


Rebalanced Cache Hierachy 調整，Skylake-X 世代的處理器，在「快取」設計上有著些微調整，以往處理器有著較大的 Shared LLC 快取與較小 MLC 快取設計，而新的設計則是重新平衡，將原本 Shared-Distributed 快取，改為較大 Private-Local MLC 快取設計，而 Shared LLC 則用來交換核心間的資料。


↑ Rebalanced Cache Hierachy。


Virtual RAID on CPU（VROC） 可允許用戶，將連接在 CPU 提供的 PCIe 通道的 NVMe SSD，建立軟體磁碟陣列 RAID 磁區，創造極高 IOPS 的高速儲存空間。

但 VROC 存在著一些限制，首先僅支援 6 核心以上之 Core-X 處理器，二來僅提供基本 RAID 0 陣列，若需要 RAID 1 或 RAID 5 則需要額外購買 VROC_HW_KEY，於主機板上則有著 4pin 接頭，讓 VROC_HW_KEY 可已連接，此外 VROC 要求使用 Intel SSD。

滿足上述三個條件，即可在 BIOS 中將 CPU Storage 設置下的 PCIe 改為 x4 SSD 模式後（重啟），BIOS 當中則會顯示「Virtual RAID on CPU」的選項，當中會顯示目前 VROC 的版本，以及是否有使用 VROC Key。

進入 All Intel VMD Controllers 當中，則會顯示目前可 RAID 的裝置，並有著 Create RAID 磁區的選項；用戶可選擇在 BIOS 建立，或者透過 Intel 快速儲存技術 Enterprise（RSTe）來建立磁區並安裝驅動。


↑ BIOS 設定中，有著 CPU Storage 選項，可將 PCIe 裝置認定為 SSD。


↑ 啟動後，BIOS 則會顯示 Virtual RAID on CPU 的選項，即可透過 BIOS 來建立 RAID。


透過 RSTe 即可將使用 CPU PCIe 通道的 NVMe SSD，建立超高速 RAID 0 磁碟陣列；筆者，以兩張 Intel SSD 750 400GB 測試，CrystalDiskMark 循序讀寫 4687 MB/s、寫入 1983 MB/s，隨機 4K Q32T1 讀取 767.6、寫入727.3；Anvil's Storage Utilities 測試，隨機 4K QD16 讀取 150K IOPS、寫入 303K IOPS。

這表現相當驚人，讓玩家可打造極高 IOPS 兼具容量的高速 NVMe SSD 儲存池。


↑ 軟體兼驅動程式，則需要安裝 Intel 快速儲存技術 Enterprise（RSTe）程式。


↑ SSD 750 RAID 0 測試。


↑ SSD 750 RAID 0 測試。


至尊平台 X299 LGA 2066 腳位

新一代的 Core-X 系列兩大世代 Skylake-X 與 Kaby Lake-X 處理器，都採用 LGA 266 腳位與 X299 晶片組，主機板端更是想盡辦法用盡 44 條 PCIe 通道，打造極致高端的平台，因此這一系列 X299 提供雙 GbE LAN 則是基本，有著上至 10GbE LAN，更有支援 Wi-Fi 802.11ad 三頻無線的主機板出現，儲存裝置則是配置 3 組 M.2，以及加入 U.2 的介面。

但是主機板各種高端功能，是否能夠運用或者整能乾瞪眼，就看各位挑選的 CPU 了。Core-X 有著 16 PCIe lanes（Kaby Lake-X）、28 PCIe lanes（7800X、7820X）與 44 PCIe lanes（i9-7900X）等選擇，有鑑於此板卡廠商，肯定會規劃較適合 16 / 28 PCIe lanes 的中階 X299 主機板，而高階 X299 主機板，則會以共用通道的方式來避免受 PCIe lanes 所限制。


↑ Core-X 處理器主要特色。


↑ X299 同樣支援 Optane Memory 與 DMI 3.0；I/O 方面有著更大的彈性與 RAID PCIe x4。


↑ 本次測試，則以 ASUS PRIME X299-DELUXE 主機板來進行。


Intel Core i9-7900X 效能測試

效能測試方面，則使用常見的幾套軟體來測試效能。處理器使用 Intel Core i9-7900X，設定上採用主機板預設自動超頻設定，以下分數提供給各位參考。

測試平台
處理器：Intel Core i9-7900X
主機板：ASUS PRIME X299-DELUXE
記憶體：Avexir DDR4-2132 4GB*4 2400
顯示卡：NVIDIA GeForce GTX 1080
系統碟：Samsung SSD 960 PRO NVMe M.2 500GB
電源供應器：Antec TruePower 750W
作業系統：Windows 10 Pro 64bit


CPU-Z 已可檢視 Core i9-7900X 完整資訊，處理器代號 Skylake-X，為 14nm 製程的 10 核心 20 線程處理器；主機板使用 ASUS PRIME X299-DELUXE，X299  晶片組；記憶體為 4 DIMM 四通道 2400MHz；接著透過，CPU-Z Bench 進行測試，Core i9-7900X 單線程 502.2 分、多線程 6043 分。


↑ CPU-Z 處理器資訊。


使用 CPUmark 99 測試，Core i9-7900X 獲得了 755 分；接著再使用 wPrime 測試處理器的多線程運算能力，預設 4 Thread 進行測試 32M 花了 8.5 秒計算、1024M 則要 265.6 秒，接著將多線程改為 20 Thread 再測試一遍，32M 只需 3.0 秒計算、1024M 則要 77.7 秒就完成。

而 CINEBENCH R15 測試，單 CPU 獲得 191 cb，多核心運算 2144 cb，多核心運算能力比起單核強了 11.20x。


↑ CPUmark 99 測試 601 分。


↑ wPrime 測試，20 Thread 32M - 3.0s、1024M - 77.7s，4 Thread 32M – 8.5 s、1024M – 265.6s。


↑ CINEBENCH R15 測試，CPU Single Core 191 cb，CPU 2144 cb。


記憶體與快取測試，目前 AIDA64 還未針對 Core-X 推出更新，因此數據僅供參考；四通道記憶體表現相當好，記憶體讀取 61,866 MB/s、寫入 52,294 MB/s、複製 57,390 MB/s、延遲 79.7ns。


↑ AIDA64 記憶體測試讀取 61,866 MB/s、寫入 52,294 MB/s、複製 57,390 MB/s、延遲 79.7ns。


壓縮測試，先使用 WinRAR 進行測試速度為 23,577 KB/s，而 7Zip 測試則有著 56391 MIPS 的表現。


↑ Winrar 測試 23,577 KB/s。


↑ 7Zip 測試 56391 MIPS。


CPU 影音轉檔方面，使用 X264 FHD Benchmark 進行測試，Core i9-7900X 有著每秒 53.8 fps 的處理能力；而 X265 FHD Benchmark 則有 34.42 fps 的表現。


↑ X264 FHD Benchmark 53.8 fps。


↑ X265 FHD Benchmark 34.42 fps。


儲存測試，則針對 Samsung SSD 960 PRO NVMe M.2 500GB 進行測試，以 SSD 960 PRO 作為系統碟，並使用 DiskMark 測試，循序讀取 2,758 MB/s、寫入 1,986 MB/s，4K 讀取 761.7 MB/s、4K 寫入 696 MB/s；而 Anvils 測試，4K QD16 隨機讀寫分別是 157K、178K IOPS。


↑ SSD 960 PRO DiskMark 循序讀取 2,758 MB/s、寫入 1,986 MB/s，4K 讀取 761.7 MB/s、4K 寫入 696 MB/s。


↑ Anvils 測試。


外接 USB 3.1 裝置，採用兩組 SSD RAID 0 進行測試，板載的 USB 3.1 效能可達到，循序讀取 732.7 MB/s、寫入 716 MB/s 之速度。


↑ USB 3.1 循序讀取 732.7 MB/s、寫入 716 MB/s 之速度。


↑ Anvils 測試。


電腦工作效能測試，則使用 PCMark 8 來進行測試，PCMark 8 能夠模擬不同的使用情境，像是 Home、Work 與 Creative 等情境，其中 Home 主要測試網頁瀏覽、文字輸入、編輯相片、影音回放 / 編碼與遊戲測試；Work 測試則是模擬網頁瀏覽、寫入、試算表與影音回放 / 編碼；創意測試中則包含了 Home 與 Work 的項目，並加入更多的影音工作測試。

測試使用加速模式，家用情境 Home 獲得 5,334 分、工作情境 Work 5,554 分、創作者 Creative 8,677分。


↑ PCMark 8 Creative 8,677 分。


↑ PCMark 8 Home 5,334 分。


↑ PCMark 8 Work 5,554 分。


繪圖效能測試，搭配 NVIDIA GTX 1080 FE 顯示卡進行測試，而 3DMark Fire Strike 測試中，物理 Physics 分數有著 23,876 分，效能約為 75.8 fps，而在不同解析度下的 Fire Strike Extreme 與 Ultra 測試中分數相當；而 Time Spy 測試中，CPU 獲得 10,179 分、34.20 fps。


↑ 3DMark Fire Strike Physics 23,876 分、75.8 fps。


↑ 3DMark Fire Strike Extreme Physics 23,957 分、76.0 fps。


↑ 3DMark Fire Strike Ultra Physics 23,959 分、76.0 fps。


↑ 3DMark Time Spy CPU 10,179 分、34.2 fps。


針對虛擬實境 VR 則使用 VRMark 進行測試。VRMark 基本標準測試的 Orange Room，獲得了 11,051 分的成績，平均 frame rate 達 240.91 fps；而更嚴苛的高階測試 Blue Room，獲得了 2,221 分。


↑ VRMark Blue Room 2,221 分。


↑ VRMark Orange Room 11,051 分。


遊戲測試，則以全開放地圖的兩款遊戲《俠盜獵車手V》、《看門狗 2》與射擊遊戲《鬥陣特攻》來測試，三款遊戲設定皆為 4K（3840*2160）解析度，以及最高畫質設定進行測試；測試採用 Fraps 記錄遊戲過程 180s 的 fps 表現。

《俠盜獵車手V》與《看門狗 2》這兩款遊戲測試，都是在都市中駕車狂飆，並自造混亂讓警察追逐，效能上這兩款大作平均 fps 都落在 30、38 這區間，而《鬥陣特攻》則相對輕鬆，有著平均 79 fps 的表現；因為測試平台，只使用一張 NVIDIA GTX 1080 FE 顯示卡進行測試，所以這數據來看沒什麼問題，畢竟現今遊戲偏重 CPU 運算還是有限。


↑ Core i9-7900X 搭配 GTX 1080 遊戲測試。


i9-7900X / i7-7740X / i7-7700K / i7-5960X 效能比較

集合手邊的測試資料，讓 Core i9-7900X 與 i7-7740X 有著比較依據，分別使用 i7-7700K 與 i7-5960X 來測試。

CPUmark99 測試，還是以高時脈的 i7-7740X 與 i7-7700K 分數較高獲得 812 分，而 i9-7900X 則獲得 755 分。

wPrime 則是比較運算時間，以預設 4T 測試下，多核心的 i9-7900X 也有相當好的表現，而當改為 20T 測試時，運算時間則縮短了不少。

Cinebench R15 測試，CPU 單核表現上大致都落在 190 cb 左右，而在多核心測試下 i9-7900X 獲得 2144 cb 的高分表現，而 i7-7740X 與 i7-7700K 則是相同的 983 cb。


↑ CPUmark99 測試，分數越高越好。


↑ wPrime 測試，時間越短越好。


↑ Cinebench R15 測試，分數越高越好。


記憶體效能測試，目前 AIDA64 還未更新，因此目前的分數僅供參考。


↑ AIDA64 記憶體測試。


WinRAR 壓縮測試，對於有著四通道記憶體的 i9-7900X 與 i7-5960X 有著 23577 KB/s、 22235 KB/s 的表現，而雙通道的 i7-7740X 與 i7-7700K 的表現相近。

7Zip 壓縮測試，則是 i9-7900X 有著 56391 MIPS 的性能表現，而 i7-7740X 則比起 i7-7700K 有著更好的性能，換言之 7Zip 壓縮測試也較吃重記憶體的通道數與多核心性能。


↑ WinRAR 壓縮測試，分數越高越好。


↑ 7Zip 壓縮測試，分數越高越好。


X264 / X265 FHD Benchmrk 測試，i9-7900X 達到 53.8 fps 的高轉檔性能，而 X265 也有著 34.4 fps 的性能，至於 4C8T 的同學則沒什麼太大變化。


↑ X264 / X265 FHD Benchmrk 測試，fps 越高越好。


PCMark 8 加速模式測試，就結果來看此測試，較偏好高時脈的處理器，Home、Work、Creative 測試項目，都由 i7-7740X 奪冠而 i7-7700K 分數相似。


↑ PCMark 8 加速模式測試，分數越高越好。


3DMark 繪圖測試，i9-7900X 在物理表現上，有著相當高的水準，而在總分上也有拉開些微差距；而 i7-7740X 與 i7-7700K 則旗鼓相當。


↑ 3DMark 繪圖測試，分數越高越好。


VRMark 虛擬實境測試，標準 VR 需求的 Orange Room 測試，還是偏好時脈較高的處理器；而 Blue Room 測試則是大夥都獲得了 2200 分。


↑ VRMark 測試，分數越高越好。


遊戲效能測試，都以 4K（3840*2160）解析度進行測試，其中有著兩款 AAA 吃資源大作《俠盜獵車手V》、《看門狗 2》，搭配另一款相當硬體需求中度的射擊遊戲《鬥陣特攻》，遊戲設定調整為最高設定。就結果來看，目前遊戲吃重 CPU 的比例實在有限，而 4K 解析度下還是顯卡效能為重。


↑ 遊戲效能測試，fps 越高越好。


溫度與功耗方面，透過 Prime95 燒機時 i9-7900X 溫度最高來到 83 度，但 i7-7740X 則有著 86 度的高溫。較奇怪的是，在測試 i7-7740X 時 NHD15S 散熱器吹拂的風還是冷風，並不像在 i9-7900X 燒機時，整個塔扇的溫度變高吹拂出熱風的情況，反覆測試兩次，可能是這顆 i7-7740X 並非正式版，導致溫度無法很好傳導致散熱器上，或者是筆者的技術欠佳所導致也不無可能。

功耗表現，則是在 Prime95 測試時 i9-7900X，可達到 291W 的耗電量，這也是多核心處理在組裝時，建議以高瓦數的電源為主，雖說平時遊戲時 CPU 跑不到滿載，但就怕同時吃進 CPU 與 GPU 的工作，肯定會讓功耗在往上提升。


↑ 溫度測試。


↑ 功耗測試。


i9-7900X 直播測試

直播設定 Ghost Recon Wildlands 1920*1080 Ultra，而 OBS 設定 1920*1080@60fps, 6000bitrate, CPU X264 medium，同時進行遊戲與直播，是相當吃重 CPU 效能，而從直播的影片來看，CPU 並沒有吃到滿，因此整體直播流暢度都相當 OK，對於想打造遊戲、直播一體機的玩家，這平台會是值得投資的選擇。


↑ 時間緊湊，沒注意到沒錄製到遊戲聲音 Orz。


總結

Intel 此次端出的 Core-X 系列，Skylake-X 有著更多的核心與 PCIe 通道，滿足極致玩家對多核心、高擴充之所求；更多的核心帶給影音內容創作者，有著更高的性能處理高畫質影像與多音軌運算，而 3D 模型設計的工作者，更可提升整體設計工作的流暢度。

使用 Core i9-7900X 進行高配置 OBS 遊戲直播，更能看出多核心的迎刃有餘，在 OBS 設置 OBS 1920*1080@60fps、6000bitrate、CPU X264 medium 直播，而遊戲則是 1080p 極高畫質設定下，遊戲與直播同時進行，不僅相當順暢更無卡頓的問題出現，可見想打造一機順暢遊戲直播，肯定需要 Core-X 多核心的加持。

溫度表現上，10 核心的 i9-7900X 在預設主機板超頻下，透過 Prime95 進行燒機，最高溫度來 83 度；但此次測試較詭異的則是，i7-7740X，在燒機時 CoreTemp 顯示溫度已達到 86 度左右，但是測試用的塔扇 NHD15S，其溫度也只有 35 度，感覺是溫度並沒有傳導至散熱器，相較測試 i9-7900X 燒機時，整個塔扇都是溫熱的溫度來說，這顆 i7-7740X 可能是工程版的關係所致。

超頻表現上，這次 i9-7900X 搭配 PRIME X299-DELUXE，也相當容易以 4.7GHz、1.3V 開機，若電壓低於 1.3V 則會開機失敗，但測試 Cinebench R15 受到散熱器溫度限制導致降頻，以致於分數並沒有較預設測試來的出色，可見 i9-7900X 建議搭配高階 AIO 水冷來使用。


↑ i9-7900X 4.7GHz 1.3V 測試。


整體來看，i9-7900X 多核心效能毋庸置疑，但相對的價位與功耗也水漲船高，功耗上若是吃重 CPU 運算，將達到 290W 的功耗表現，至於價格則是 $999 美金，就看各位有無這麼高核心與擴充的需求，再來挑選適合的 Core-X 處理器。

Intel 擠的不是牙膏，只是要不要做的決心！