從KABY LAKE到RYZEN

《微型計算機》評測室

就像我們在2016年最后一期雜志上講的那樣，對于處理器來說，2017將是爆發的一年。而讓人欣喜的是，這次爆發在2017年的第一個月就開始了，在本月英特爾正式發布了采用14nm+工藝的Kaby Lake臺式機處理器——那么它是不是如傳言所說，仍然是“擠牙膏”的產物呢？它的超頻能力是否獲得的提升，具備在普通散熱條件下，將頻率超頻并穩定到5.0GHz呢？

同時自2016年底AMD“新地平線”活動上其新一代全新架構RYZEN處理器展示以來，有關AMD下一代處理器的技術信息也越來越多，甚至AMD官方也公布了部分評測數據，那么AMD RYZEN是否為AM D處理器性能帶來了質的飛躍，是否讓AMD再次具備與英特爾C0re 17級別產品一較高下的能力？

相信這些都是廣大讀者最為關心的問題，而憑借《微型計算機》在IT硬件領域的影響力，此次我們搶先獲得了KABYLAKE正式版產品，以及有關AMD RYZEN處理器的獨家信息與評測數據。因此對于各位讀者來說，本期專題就是我們為您精心制作的一部開年大片，絕對不要錯過！

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

2007年，Intel正式提出著名的“Tick-Tock”微處理器芯片發展戰略模式，并沿用多年。但是當處理器生產工藝在發展到14nm時，Intel已經“力不從心”，Skylake的發布時間比預料晚了半年。由于原本的芯片周期已經無法適應每兩年發布一代CPU，Intel必須延長每一代制程的生命周期，也就是說每一代生產工藝將沿用3年，采用新的工藝、架構、優化三步走的產品更新模式，因此最新推出的“Kaby Lake”處理器同樣采用了14nm生產工藝。雖然Intel將新CPU的架構命名為“14nm+”，但這還是意味著“制程-架構”的鐘擺節奏已經被打亂。歷經一年的縫縫補補，基于Kaby Lake架構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架構部分，Kaby Lake繼承了目前的skylake核芯，也就是第六代Core架構，所以光從IC設計角度來看，Kaby Lake的CUP架構實際上是略有改動的，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動，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難度，另外更寬的間距也有助于每個晶體管的散熱，從而在降低內核溫度的同時提升頻率。借助這些芯片內部的工藝改進，KabyLake的晶體管性能比前代產品提升了將近12%，這給它帶來了更出色的能效表現。

TDP不變，頻率更高

雖然Intel對Kaby Lake的內部架構進行了更深度地優化，但Core i77700K的TDP散熱設計功耗標稱值并沒有降低，依然為91w。當然TDP標稱值只是一個參考數據，在測試中我們會考察KabyLake處理器在實際功耗方面的表現。而在頻率方面，Intel這一次升級“牙膏”擠得更多。core i7 7700K的標準工作頻率提升到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”可以說是比較優厚的。既然TDP標稱值依然為91W，頻率提升的同時，CPU在實際功耗和發熱量方面又有著怎樣的表現呢？我們將會在后面的測試環節中對它進行重點考察。

核芯顯卡性能增強

Kaby Lake的GPU核芯同樣繼承上一代產品，在Intel的體系中仍屬于第九代架構，它的圖形核芯依然由EU單元構成，內部設計沒有什么變動。根據處理器版本不同，Kaby Lake的GPU也分為GT2、GT4等多種配置，性能最高的GT4包括72個EU執行單元，GT2為24個，數量與第六代Core相同。不同的地方在于Intel提升了eDRAM四級緩存的配置一比如Kaby Lake最高性能版本的eDRAM四級緩存可以集成256MB，而目前第六代最高只能到128MB。

在沒有明顯改動EU單元內部設計、提高EU數量的情況下，指望Kaby Lake的圖形性能有大幅度提升是不現實的，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，Intel為它加入了增強的視頻引擎，它包括MFX（Multi-Format Codex，多媒體解碼器）和VQE（Video Quality Engine，視頻質量引擎）兩個部分。

Kaby Lake的上述改進，讓它得以勝任4K時代的現實需求。Intel現行的第六代Cor8架構，只是支持傳統的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視頻內容中進行硬件加速支持，任何超過1080p清晰度的高清視頻，都只能依靠cPu進行軟解。Kaby Lake對視頻引擎的增強，很好地解決了這個問題，面對4K視頻都可以進行硬件加速，顯著降低了平臺負擔、具備更高的實用價值。

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處理器將會支持Optane SSD或許能夠打動眾多消費費者。Optane SSD將通過M.2接口與主板連接，能夠縮短PC的啟動時間，同時也可以更迅速地開啟應用程序。它采用Intel和美光聯合研發的3D Xpoint閃存技術，這項技術在2015年就已發布，并且Intel此前曾多次展示3D XPoint技術和Optane SSD，但都只有理論性能，例如4K隨機讀取性能峰值可達464300 IOPS，是現有企業級SSD P3700的5倍還多。在IDF 2016上，Intel著重提到3D XPoint閃存技術，并宣布投資35億美金將與美光聯合設計的3D Xpoint非易失性存儲技術帶到中國，由Intel大連工廠制造。另外，3D Xpoint閃存還可以做成DRAM，相比傳統DDR內存，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存業務，不過在1985年選擇放棄，而3D Xpoint閃存的問世或許會成為Intel重返內存市場的契機。

超頻能力更強

Kaby Lake處理器和上一代處理器相比，將會有更強的超頻能力。由于主板上的PCIe、DMI總線被獨立開來，用戶在調節外頻進行超頻時，不會對PCIe和DMI頻率造成影響，從而提升超頻時的穩定性。此外，它采用了兩種新的技術——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電壓模式，其主要作用同樣是幫助CPU實現更高的頻率穩定性。而AVX negative ratio offset則能夠使CPU在執行非AVX指令集時，可工作在更高頻率，運行AVX指令集時頻率降低，并且該功能用戶可以自行設置。

新一代芯片組，更多PCIe通道數

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

為了充分發揮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，熱管散熱系統的外殼則選擇了較為清爽的白色。同時該主板在供電部分設有可定制的LED燈條，從而滿足玩家們在燈效方面的需求。此外，GA-Z270X-GAMING 7的三個顯卡插槽外均包裹金屬強化層，讓它更加堅固耐用。接口方面，該主板提供了三個顯卡插槽，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PCIe 3.0接口、3個SATA EXPRESS接口以及6個SATA 6Gb/s接口，同時它還配備了2個M.2接口和一個U.2接口，可以看出這款主板的拓展性能較強，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RJ-45接口，并分別配以Intel千兆網絡芯片和Killer E2500千兆網絡芯片，其他的背板接口則有1個USB3.1接口和5個USB3.0接口以及HDMI接口等。供電部分，這款主板采用了12相供電設計，核心供電部分采用1上1下的Vishay MOSFET設計，上橋

SiRA18DP，下橋為SiRA12DP，在Vgs為10V時，內阻分別為7.5和4.3毫歐姆。此外，供電部分還配備了經過技嘉“超耐久”認證的全日系黑色固態電容。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環繞音效。

內存方面，我們選用的是芝奇Trident Z DDR43600 32GB，這款內存的散熱馬甲采用了全鋁合金材質，加以細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，醒目兼具簡約大方。內存采用了10層PCB設計，電氣性能十分優秀，除了達到省電的功用外，也降低了因內存工作而產生的熱量，提升了內存在高頻率下的工作穩定性。從內存標簽上可以看出，該款內存編號為F4-3600C16D-16TZKW，其內存頻率為DDR4 3600，內存延遲為16-16-16-36，工作電壓為1.35V，并支持Intel XMP2.0，可一鍵超頻

我們如何測試

首先我們重點對Core i7 7700K這款基于Kaby Lake架構的高端處理器的各方面性能進行了測試，并采用Core i7 6700K以及Core i74790K這2款基于前兩代架構的高端桌面級處理器與Core i7 7700K進行對比。此外，我們還著重考察了Core i7 7700K處理器的核芯顯卡性能，以檢驗新一代核芯顯卡HD Graphic 630到底有怎樣的性能。同時除了處理器的默認頻率之外，我們還對3款處理器進行了更公平也更具對比性的同頻、同電壓設置環境下的性能和功耗對比測試，以驗證經過深度優化內部結構的Kaby Lake處理器在性能上究竟有多大的提升。

處理器性能測試

測試點評：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試中全面占優。在所有的測試項目中，Core i77700K的測試成績均比Core i7 6700K高出4.6%～7.5%不等。和基于Haswell RefreshCore架構的i7 4790K相比，在CINEBENCH R15處理器渲染性能和wPrime 320萬位運算耗時這兩項測試中，Core i7 7700K的優勢達到了11%以上，在其他的測試項目中也同樣小幅領先。

處理器應用性測試

測試點評：在應用測試中，Core i7 7700K依舊占有部分優勢。在HandBrake視頻轉碼測試中，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圖片處理耗時和WinRAR文件壓縮性能這兩項測試中，Core i7 7700K相比其他兩款處理器也略勝一籌。

游戲性能測試

測試點評：在玩家們最關心的游戲性能測試方面，Core i7 7700K的表現也符合“擠牙膏”的預期值。從結果來看，在《古墓麗影：崛起》、《奇點灰燼》和《神偷4》以及3DNark Time Spy場景這4項測試中，Core i7 7700K均全面小幅度領先。

功耗與溫度測試

測試點評：在這項測試中，我們運行Prime95 In-place Iarge FFTS讓Core i7 7700K和Corei7 6700K這兩款CPU達到滿載狀態，以考察它們在滿載時的功耗和溫度。由于Core i7 7700K和Core i7 6700K的TDP標稱值相同，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以及滿載時的平臺功耗基本能夠持平。不過在處理器的發熱量上，Corei7 7700K的表現則有些出人意料。在滿載時，Core i7 7700K的溫度要比Core i7 6700K高出約13%。雖然我們事先有預想到Core i7 7700K的發熱量會更高，但高出這么多卻是出乎我們的意料之外。

同頻性能測試

如果想要了解一款處理器架構在性能上是否有提升，功耗是否得到降低，在相同頻率、相同電壓的設置下再進行處理器性能的對比測試自然是一個更加有效并且也更具對比性的方法。因此，在這一部分的測試中，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置為1.2V。

同頻測試點評：在同頻測試中，我們將CUP的頻率統一固定在4GHz，CUP的電壓也控制在1.2V，并且在功耗和溫度測試中我們同樣運行Prime95 In-place Iarge FFTS讓CUP達到滿載狀態。從各個測試項目的成績來看，core i7 7700K和Core i7 6700K在可謂是互有勝負。雖然core i7 7700K在架構上有所優化，但其實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標稱值均為91W，所以這兩款CUP在待機和滿載狀態下的功耗均較為接近。而在發熱量方面，Core i7 7700K的CUP核心溫度為54℃，Core i7 6700K的核心溫度為50℃。總體來說，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的發熱量略高于Core i7 6700K。

核芯顯卡性能測試

測試點評：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單元數量方面，Core i7 7700K和Core i7 6700K的EU單元數量相同，均為24個，而Core i7 4790K的EU單元數量則為20個。在這個部分的測試中，雖然Core i7 7700和Core i7 6700K在1920×1080分辨率（普通畫質）下運行《神偷4》的游戲平均幀數幾乎相同，但在其他3個測試項目中Core i7 7700K均有不同程度上的優勢，并且在《蝙蝠俠·阿卡姆騎士》和《怪物獵人Online》這兩項測試中i7 7700K能夠領先6%以上，我們推測這是由于其內部架構有小幅更新，以及頻率可能有所提升所導致。而Corei7 7700K和Core i7 4790K相比，由于后者集成的HD Graphic 4600的EU單元執行數量要少4個所以Core i7 7700K的優勢更是達到了25%～34%。從結果來看，HD Graphic 630核芯顯卡，和前兩代相比在性能上是有一定提升的，但是運行大型游戲仍然非常吃力。

超頻性能測試

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

處理器的倍頻超頻比較簡單，主要是在處理器倍頻選項里設置想要達到的倍頻數值，再對處理器的工作電壓進行設置即可。在超頻測試中，我們為Core i7 7700K加裝了水冷散熱器。在1.38V的處理器電壓設定下，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Core i7 7700K進行半個小時的烤機測試，以考察它在5.0G Hz的頻率下能否長時間穩定地工作。但遺憾的是，Core i7 7700K在測試中沒能堅持半個小時。接下來，我們將Core i7 7700K的頻率調低到4.8GHz，電壓則設定到1.3V，同樣首先對它進行了半個小時的烤機測試。從結果來看，在1.3V的工作電壓以及4.8GHz的頻率下，Corei7 7700K順利通過了為時半個小時的烤機測試。此外，我們在4.8GHz和5GHz頻率下，分別對Core i77700K進行了簡單的性能測試，以考察它在超頻后的性能提升幅度。

測試點評：Core i7 7700K在超頻之后和在默認頻率下相比，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時要提升7%，SiSoftware Sandra處理器算術性能也有11%的提升幅度，而在Excel期權方程式運算耗時測試中，Core i7 7700K在5GHz頻率下更是將時間縮短了20%。而在運行更為穩定的4.8GHz下，Core i7 7700K的測試成績同樣也提升了4%～8%。

寫在最后

綜合以上測試，作為Intel最新一代定位消費級的高端處理器，Core i7 7700K借助在性能方面的優化，其綜合性能依然是有所提升的。在默認頻率下，Core i7 7700K在我們的處理器性能、應用性以及游戲這3個部分的測試中，Core i7 7700K都全面占優，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處理器在性能升級方面“擠牙膏”的一貫作風。Kaby Lake的架構是在Skylake的基礎上進行了優化，而主要優化方向是提升CPU的能耗比。從同頻率同電壓條件下的各項測試結果我們不難看出，Core i7 7700K和Core i7 6700K相比，兩款處理器的實際性較為接近，而在CUP能耗比方面Core i7 7700K這款桌面處理器上表現得不夠明顯。在默認頻率下，Core i7 7700K在待機和滿載時，平臺的總體功耗均和Core i7 6700K在相同條件下的功耗是比較相近的，但更高的Boost頻率卻導致了Core i7 7700K在滿載時的發熱量相比Core i7 6700K要高一些，不過在同頻率同電壓設定下，兩者的功耗和發熱量較為接近。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到5GHz，只是不能長時間穩定工作。不過它在4.8GHzT能夠通過AIDA64 Stress FPU為時半個小時的滿載測試。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。對于用戶來說，如果你現在使用的是Core i7 6700K，那么升級Kaby Lake的意義并不大，但如果你是新裝機用戶，那么KabyLake自然是首選，畢竟Kaby Lake平臺更高的工作頻率下，其綜合性能也更強。當然，為了讓它能夠加穩定地工作和超頻，我們還是建議大家為Core i7 7700K搭配水冷散熱器。