英特爾第十一代酷睿處理器首發測試

《微型計算機》評測室

第十一代酷睿處理器技術簡介

融合兩種處理器架構

第十一代酷睿處理器的代號為Rocket Lake- S，其最大更新是終于與使用已久的SkyLake架構說再見，換用全新的CypressCove處理器架構。Cypress Cove實質上是兩種英特爾處理器架構的合體，其處理器計算核心部分與Ice Lake處理器使用的Sunny Cove架構非常類似。而Sunny Cove相比第六代酷睿處理器開始采用的Skylake架構（當時英特爾的CPU和微架構代號尚未分開，均稱為“Skylake”）有大約18%的IPC提升。

不過有所區別的是，Cypress Cove仍采用14nm+++工藝生產。所以Cypress Cove處理器計算核心的本質是將本來為10nm工藝研發設計的Sunny Cove移植到14nm工藝上，但采用了全新的代號，這也是Cypress Cove的由來。Cypress Cove繼承了Sunny Cove核心的所有優勢，包括同時提升了通用性能和特殊性能，增加緩存容量、使得核心更寬，并增加了L1帶寬等。緩存方面，Sunny Cove核心后端具有48KB L1數據緩存，比通常的32KB緩存增大了50%，理論上L1數據緩存未命中會降低22%。不僅如此，micro- op也就是uOp部分的緩存也較之前的2048- entry有所增加，第二級TLB緩存大小也增加了。增大TLB有助于降低地址數據由于容量不足被刪除后重新查找并降低效率的概率，也可以降低延遲并提高性能。在架構設計方面，SunnyCove執行端口從8增加到了10，允許一次從調度指令中獲得更多的指令并提交給執行端口，端口連接到循環數據存儲后，帶寬加倍的同時AGU也翻倍，更大的一級指令緩存也能起到一部分作用。執行端口方面，英特爾為Sunny Cove的整數部分配備了更多的LEA（有效地址載入）單元以幫助進行內存尋址計算，還增加了新的整數除法單元。浮點方面，Sunny Cove增加了重排序資源，帶來了AVX- 512單元的設計，支持AVX512、SHA- NI指令集，并加入了512位的FMA單元，在加密解密性能上有非常大的提升。其處理器核心部分的整體性能相對前代產品帶來了大約19%的IPC提升，這也是英特爾多年“擠牙膏”以來提升最大的一次。

相比Skylake微架構，Cypress Cove所對應的CPU核心面積比前代產品顯著增大，再加上新的基于Xe架構的核芯顯卡、新增加的PCIe 4.0通道以及各種控制單元等，因此本代RocketLake- S的處理器核心數量要少一些，最多只有8顆，畢竟處理器的生產工藝仍是14nm級別。此外，Rocket Lake- s處理器的最大改進就是支持PCIe 4.0技術，處理器提供了多達20條PCIe 4.0通道，其中16條可以用于PCIe 4.0顯卡，另外4條則用于PCIe 4.0SSD。

顯示核心部分，Cypress Cove則采用了在Tiger Lake處理器上使用的銳炬Xe圖形核心，這也就是其第二種處理器技術架構的主要來源。不過由于桌面市場對這種集成GPU的性能要求并不高，因此Rocket Lake-S集成的GPU規模有所減少，從之前TigerLake集成的最多96個EU單元降低至目前最多32個EU單元（注：擁有32個EU單元的核芯顯卡型號為UHD Graphics 750，擁有24個EU單元的核芯顯卡型號為UHD Graphics 730）。即使EU單元數量大幅度降低，但受益于Xe架構本身的性能增幅，新的Rocket Lake- S的GPU性能相比之前的第九代HD核芯顯卡依舊提升了最高50%，畢竟像之前HD Graphics 630這類高配版核芯顯卡的EU單元也只有24個。

同時新的銳炬Xe圖形核心還增加了對10bit AV1、12bitHEVC的硬件解碼能力，以及其他Quick Sync Video技術。有關AV-1硬件解碼方面，由于AV-1是開源、免費的規范且能相對H.265提供更高的壓縮率和近似的畫質，因此一經推出就廣受歡迎，目前新的處理器支持AV-1的硬件解碼也是順應行業大勢。

在AI計算方面，英特爾特別強調本次Rocket Lake- S的DLBoost深度學習加速能力，這個能力借由英特爾新的VNNI指令集實現，能夠讓CPU在執行有關AI相關計算時效能大幅度提升，尤其是可以使得AVX- 512能夠支持INT8計算。英特爾在其他架構處理器上的對比測試顯示，VNNI指令集的出現能夠帶來最高11倍的機器學習性能增益。在具體應用上，VNNI可以高速地執行圖像分類、圖像目標物體識別，如實現一鍵摳圖、背景模糊及去除等相應的工作。同時，Rocket Lake- S內部也擁有GNA AI加速單元，可以幫助處理器執行語音類的人工智能及相關應用，比如語音的背景噪聲消除以及語音的喚醒詞識別。

其他方面，Rocket Lake-S還支持最新的Resizable BAR顯存讀取技術，可以讓處理器訪問顯卡的全部顯存，提升約10%左右的游戲性能。同時，處理器也提升了支持高頻內存的能力提升，所有第十一代處理器原生就能支持DDR4 3200內存。

臨時加入ABT加速技術，全核心頻率最高可達5.1GHz

在具體產品方面，英特爾將推出多達19款Rocket Lake- S處理器，從頂級的酷睿i9-11900K到定位最低的酷睿i5-11400T，其中型號后綴有“K”的還是意味著這款處理器可以進行超頻;后綴帶“F”的，則表示這款處理器沒有集成核芯顯卡，性價比更高，適合獨顯平臺;后綴帶“T”的則表示該產品屬于低功耗處理器，TDP熱設計功耗只有35W。全系列Rocket Lake-S處理器只覆蓋6核心、12線程的酷睿i5到8核心16線程的酷睿i7、酷睿i9處理器。

本次我們將對其中的酷睿i9-11900K，酷睿i5-11600K兩款處理器進行測試。它們都支持超頻，其中酷睿i9-11900K采用8核心、16線程設計，支持TVB加速技術，最高單核心加速頻率為5.3GHz，這與上一代酷睿i9-10900K是完全一致的。但其全核心默認工作頻率則從上代產品的4.9GHz下調到4.8GHz。不過可能考慮到核心數減少對處理器的多線程性能影響較大，因此在第十一代酷睿處理器發布前兩周，英特爾又為其中的酷睿i9系列產品增加了名為ABT（Adaptive Boost Technology）的自適應加速技術。當處理器偵測到需調用3- 8顆核心同時執行任務時，可以將處理器的全核心工作頻率加速到最高5.1GHz，這也讓酷睿i9-11900K成為目前全核心頻率最高的英特爾處理器。

當然各種加速技術的加入也讓酷睿i9-11900K擁有了兩套功耗標準，在主要以基礎頻率工作的PL1功耗標準運行時，它的TDP功耗為125W，但在放開限制，可以充分使用加速技術的PL2功耗標準下運行時，它的默認功耗則高達251W，因此用戶在使用酷睿i9-11900K時必須選擇優秀的水冷散熱器。其他方面，該處理器還內置了擁有32個EU單元的UHD Graphics 750核芯顯卡。酷睿i5- 11600K則采用6核心、12線程設計，定位中端，用來替換上代酷睿i5-10600K處理器，最高單核心加速頻率為4.9GHz，全核心工作頻率為4.6GHz，兩個工作頻率較酷睿i5-10600K都各增加了100MHz。盡管這款處理器不支持TVB技術、ABT加速技術，但它的功耗指標與酷睿i9-11900K相同，在PL1功耗標準下，功耗為125W，在PL2標準下，為251W。同時該處理器內置的也是UHD Graphics 750核芯顯卡。

專為第十一代酷睿打造的500系游戲主板ROG MAXIMUS XⅢ HERO

而在Rocket Lake- s處理器發布的同時，英特爾也發布了專為它量身打造的Z590、B560、H510芯片組。相對于400系芯片組，500系芯片組最大的改變是將連接處理器與主板芯片組的DMI總線帶寬從PCIe 3.0 x4提升到PCIe 3.0 x8，帶寬達到8GB/s，能更好地對高性能存儲設備提供支持。同時500系芯片組還原生支持帶寬為20Gbps的USB 3.2 Gen 2x2接口，能把用戶的移動存儲設備傳輸速度提升到2000MB/s左右。

在其他接口方面，配合Rocket Lake- S處理器，500系列主板加入了對PCIe 4.0、Thunderbolt 4和Wi- Fi 6E的技術支持。有關Thunderbolt 4，實際上在之前的Tiger Lake上就已經支持了，本次只是將其平移至新的產品而已。在Wi- Fi 6E方面，相比Wi- Fi 6新增了6GHz頻段的支持，部分主板也將其納入本次支持列表。不過新的Wi- Fi 6E也需要相應的設備支持，才能獲得性能增益。

對于能進行處理器超頻的K系產品與Z590主板，英特爾還加入了AVX2、AVX- 512指令集OFFSET即工作倍頻與電壓的調節選項。如果處理器在超頻后工作不穩定、發熱量大，用戶可以降低AVX這類不常用的指令集的工作頻率，提升超頻穩定性。

在本次測試中我們采用了來自ROG的MA XIMUS XⅢHERO Z590主板。這款主板采用14+2相供電設計，每相供電電路的所用MOSFET從支持60A電流的MOSFET升級為支持90A負載的Ti德州儀器CSD95410RRB Power Stages MOSFET。這也就意味著MAXIMUS XⅢ HERO的總計16相供電電路理論上最高可支持1440A的電流，能輕松保證第十一代酷睿處理器的正常工作與超頻。此外，MAXIMUS XⅢ HERO主板還搭配了在高電流狀態下更穩定、效率更高的MICROFINE合金電感，具備10000小時工作壽命的日系10K固態電容等高規格元器件。

為提升工作穩定性，MAXIMUS XⅢ HERO還加強了散熱設計。該主板不僅配備了兩塊做工精良，通過熱管連接的大面積供電散熱模塊，還在其中的CPU核心供電散熱模塊上連接了一塊大型鋁合金制I/O裝甲，從而提高主板高發熱區域的散熱面積。同時MAXIMUS XⅢ HERO的其他區域也貫徹了大面積散熱的思想，碩大的散熱模塊覆蓋了所有四個M.2 SSD接口、主板芯片組，這也意味著幾乎所有高發熱配件都能借助散熱片實現高效散熱。而Z590芯片組的采用，MAXIMUS XⅢ HERO在技術規格方面也有了大幅提升。首先它可以支持第十一代、第十代兩代處理器，給用戶寬廣的選擇空間。同時它還提供了一根PCIe 4.0 x16顯卡插槽，以及多達4個NVMe M.2 SSD接口，其中兩個接口支持帶寬翻倍的PCIe 4.0 x4，另外兩個則支持PCIe 3.0 x4規范。

在內存部分，隨著對新處理器的支持，MA X IMUS XⅢHERO的內存性能也有了一定提升。該主板加入了Optimem Ⅲ內存優化設計，采用Daisy Chain菊花鏈拓撲結構連接處理器與內存，并在頂層PCB加入了接地屏蔽、接地環以減少外部信號干擾與橫向干擾，使得這款主板的內存頻率最高可以達到DDR45333（注：需內存體質同樣達到高水準）。

功能上，MAXIMUS X Ⅲ HERO也同步獲得了大幅升級，它配備了兩顆英特爾I225- V 2.5G網卡芯片，雙有線網卡設計，并搭配了英特爾最新的Wi- Fi 6E AX210+藍牙5.2無線模塊。相對于之前的Wi- Fi 6，Wi- Fi 6E新增了6GHz頻段，其頻段范圍在5925～7125MHz，擁有更多的信道數，容量更大，吞吐量大大提升。

音頻方面，MAXIMUS XⅢ HERO主板的SupremeFX 7.1聲道音頻系統則配備了瑞昱最新推出的Codec：輸出信噪比為120dB、提供10條DAC通道的瑞昱ALC4082 7.1 聲道Codec，并搭配“諧波失真+ 噪音”僅-115dB的ESS SABRE9018Q2CDAC芯片，尼吉康音頻電容，專為防爆音與偵測播放設備阻抗的MOSFET開關芯片，以及LED發光音頻插孔等多種高品質元件。

值得一提的是，在以上高品質硬件的基礎上，R O GMAXIMUS X Ⅲ HERO主板延續了ROG 主板AI智能化的特性，加入了AI智能超頻、AI智能散熱、AI智能網絡、雙向AI降噪四大特性。其中AI智能超頻技術利用算法和數據庫為系統給出超頻設置建議，能實現接近性能極限的高成功率超頻。AI智能散熱則可更精密地控制風扇和溫度，減少系統風扇噪音，降低風扇負載，在更安靜的運行環境下卻有著更高效的性能體驗。AI智能網絡能高效優化用戶的網絡設置，智能調整應用帶寬，降低游戲延遲。而全新的雙向AI降噪技術，不僅可以降低自身麥克風輸入的噪聲，還能降低揚聲器中來自隊友語音中的噪聲，在游戲或直播時，讓你和隊友都可聽到更清晰的聲音，溝通更順暢。

內置高速風扇、3.5英寸大屏

ROG RYUJIN龍神 Ⅱ 360水冷散熱器助力

考慮到第十一代酷睿處理器在PL2標準下，功耗較高，發熱量大，因此為了充分發揮處理器的性能，我們在超頻時還使用了ROG RYUJIN龍神Ⅱ 360水冷散熱器。相對上代產品，這款產品仍采用了三具高性能的貓頭鷹Noctua iPPC 12cm工業級散熱風扇，可提供高達71.6CFM的風量，風噪僅29.7DBA。新一代產品最大的升級在水冷頭部分，其冷頭內部不僅嵌入了一具可加強處理器散熱、主板供電散熱的6cm高速風扇，還在頂部配備了一個3.5英寸全彩色LCD，可以顯示系統信息，如溫度，電壓，風扇轉速或頻率等。

排除顯示瓶頸

搭配TUF- RTX 3090-24G- GAMING顯卡

同樣，為了充分展現處理器的游戲性能，避免顯卡成為瓶頸，在測試中我們還采用了TUF- RTX 3090-24G- GAMING顯卡。這款顯卡具備在8K分辨率+最高畫質+開啟光線追蹤和DLSS的設定下，流暢運行多款游戲大作的能力，同時也能讓極客玩家在8K分辨率下獲得逼真、流暢的游戲體驗。還有一點值得點贊，對于擁有強勁性能的TUF- RTX 3090-24G- GAMING來說，能將滿載狀態下的核心溫度控制在64℃實屬難得，這也是它擁有高效散熱的最好證明。

本次測試的主要目的就是分析第十一代酷睿桌面處理器：酷睿i9-11900K、酷睿i5-11600K處理器在性能上能否狙擊它們的對標競品：12核心、24線程設計的銳龍9 5900X、6核心12線程的銳龍5 5600X，以及這兩款新品相對于第十代同級處理器到底有多大的提升，所以在本次測試中我們特別采用銳龍9 5900X、銳龍5 5600X、酷睿i9-10900K、酷睿i5-10600K與它們進行了對比測試。由于時間有限，本次測試我們將著重測試處理器在消費級應用軟件、游戲中的表現。

測試點評：顯然，以上測試結果充分展示了處理器新架構的威力，在換用Cypress Cove處理器架構后，第十一代酷睿處理器的單核心性能有了很大的提升。如酷睿i9-11900K的CPU-Z單線程性能在默認設置下就突破了710分，相對酷睿i9-10900K的提升幅度達到14.8%，而酷睿i5-11600K的CPU-Z單線程性能也從酷睿i5-10600K的565.7提升到了651.4，提升幅度也達到了15.1%。同時它們的單核心性能也超過了銳龍9 5900X、銳龍5 5600X。在CINEBENCH R20處理器渲染性能測試、GeekBench 5.4處理器性能測試、Per formanceTest 10.1CPU測試中也有類似的結果。

更值得一提的是，在凸顯處理器單核心性能的Super Pi一百萬位運算測試中，兩款第十一代酷睿處理器也一馬當先，7秒以內就可完成測試，將其他處理器甩在身后。當然，由于第十一代酷睿處理器核心數量偏少，相對同級產品沒有優勢，因此在多核心運算性能測試上，它們的表現就缺乏競爭力了—酷睿i5-11600K的多核心性能與銳龍5 5600X相比互有勝負;8核心酷睿i9-11900K與12核心的銳龍9 5900X相比在多核心性能上則有較大差距。

日常使用不遜對手 消費級應用實戰測試

測試點評：在日常消費級軟件的應用測試中，其結果與處理器性能類似，只要不是需要完全調用所有核心的應用，處理器架構升級的第十一代酷睿處理器就會體現出優勢，如在foobar2000 FLAC無損音頻轉碼為MP3音頻時，兩款第十一代酷睿處理器都分別戰勝了銳龍9 59 0 0X、銳龍5 560 0X;在執行色彩轉換、添加“調色刀”“海綿”濾鏡等15項工作的PhotoShop 2021中，酷睿i9-11900K也擁有最快的執行速度，僅僅74秒的任務消耗時間比酷睿i9-10900K少了足足14秒，顯然它在這類工作任務中擁有更高的生產效率。

此外需要注意的是，在集合多個日常應用的PCMark 10中，酷睿i9-11900K以8472分的成績也奪得頭籌，戰勝了所有對手。原因就在于并不是所有應用都需要調用所有核心，尤其是在那些可以利用GPU加速的應用中，只需要使用到處理器的一兩個線程，這時第十一代酷睿處理器單核心性能強的優勢就得以體現。如在PCMark 10的Recalculate Monte Carlo OpenCL（調用GPU執行蒙特卡洛模擬）中，酷睿i9-11900K的耗時只有0.55秒，銳龍9 5900X則需要1.542秒;在Recalculate Energymarket OpenCL（調用GPU計算能源市場）中，酷睿i9-11900K的耗時為0.499秒，銳龍9 5900X則需要1.136秒。

當然，在需要調用多顆處理器核心完成的視頻轉碼、圖形渲染、文件壓縮解壓縮應用中，核心數更多的銳龍9 5900X處理器相對酷睿i9-11900K還是有顯著的優勢，而酷睿i5-11600K則超越了酷睿i5-10600K，但與同為6核心設計的銳龍5 5600X相比，在文件壓縮、視頻轉碼上還有小幅差距。

測試點評：在《全面戰爭傳奇：特洛伊》中，第十一代酷睿處理器的游戲性能獲得了很大的提升，如酷睿i9-11900K的平均運行幀數較酷睿i9-10900K提升了多達20fps，提升幅度近16%，幀數位居第一。而酷睿i5-11600K的運行速度也排在第二位，一改酷睿處理器在這款游戲中表現弱勢的狀態。類似的情況也出現在《銀河破裂者》中，兩款第十一代酷睿處理器擁有較大的優勢，戰勝了其他四款參與對比的產品。同時在《賽博朋克2077》《荒野大鏢客：救贖2》中，它們也擁有小幅的速度優勢。而在《戰爭機器5》中，雖然酷睿i5-11600K與銳龍5 5600X相比還有小幅差距，但酷睿i9-11900K則以較明顯的優勢位居第一。

另一方面，在對硬件要求不高的游戲中，特別是如《CS：GO》《絕地求生：大逃殺》《極限競速：地平線4》《僵尸世界大戰：尸潮模式》這些網絡、主流游戲中，銳龍處理器還是擁有明顯的優勢，其運行幀數較第十一代酷睿處理器快不少。我們推測這可能是因為銳龍的處理器架構，以及AMD處理器對這類游戲的優化，讓銳龍能在這些游戲中運行得更加流暢。

功耗較高 需做好散熱設置

從測試結果來看，由于處理器仍使用14nm+++工藝，又換用了單顆核心面積更大的Cypress Cove核心，并保持較高的工作頻率，因此兩款產品的功耗、發熱量都很高。其中在對比酷睿i5-11600K與酷睿i5-10600K時，我們采用了一款定位中端的360水冷散熱器。在同時開啟CPU、FPU、CACHE的AIDA64中烤機半小時后，酷睿i5-10600K的CPU封裝溫度只有67℃，平臺滿載功耗為190W。

而酷睿i5-11600K如使用默認電壓（烤機時工作電壓可達到1.35V），則會由于溫度上升到90℃以上出現過熱降頻，但用戶可以通過調低電壓到1.17V左右將處理器的全核心頻率穩定運行在4.6GHz，但即使這樣，烤機半小時后處理器的封裝溫度也有77℃，平臺滿載功耗達到242W，比第十代酷睿處理器高出不少。

至于酷睿i9-11900K處理器也有類似的問題，烤機時在ROG MAXIMUS XⅢ HERO主板上，它不會開啟ABT技術，全核心頻率設定在4.8GHz，但默認的核心電壓較高，在1.288V左右，易出現過熱掉頻，而且即使調低電壓，如散熱器性能不濟，則仍會出現掉頻的現象。最終我們在換用 ROG RYUJIN龍神 Ⅱ 3 6 0水冷散熱器，并將核心電壓調低到1.252V左右后，酷睿i9-11900K可以再4.8GHz的頻率下穩定通過半小時烤機測試，且CPU封裝溫度降低到77℃。但不可忽視的是，在4.8GHz下的處理器功耗仍很高，處理器滿載時的平臺功耗達到了325W。

超頻性能初探 多核媲美10核心、單核心性能無人能敵

最后我們還對酷睿i9-11900K的超頻能力進行了體驗。結果顯示，只要玩家采用優秀的散熱設備、大功率電源，酷睿i9-11900K仍具備一定的超頻能力。如在主板BIOS中上調處理器核心電壓，那么我們就能將酷睿i9-11900K的全核心頻率超頻到5.2GHz，并完成CINEBENCH R20、《魯大師》處理器性能測試。其CINEBENCH R20測試成績達到6470pts，《魯大師》處理器性能為861320分，均超過核心數更多的酷睿i9-10900K。

如果你想在單線程性能上獲得更好的成績，那么酷睿i9-11900K也能帶給你驚喜。測試中我們關閉了6顆處理器核心與得益于每相可負載90A的14+2相供電設計，以及內置散熱風扇、可對周邊元器件進行散熱的ROG RYUJIN龍神 Ⅱ 360水冷散熱器，在酷睿i9-11900K烤機半小時后，ROG MAXIMUS XⅢ HERO主板供電部分的最高溫度只有57℃。如追求單核心成績，酷睿i9-11900K在普通散熱環境下就可以將頻率提升到5.6GHz。超線程技術，在只使用兩顆核心的情況下，水冷散熱環境下就將處理器頻率提升到了5.6GHz。

追上了一大步，但技術進步不夠大

綜合以上測試來看。現在依靠新的Cypress Cove處理器架構，第十一代產品至少能在不少游戲、應用中與Zen 3銳龍處理器做到平分秋色，且這還是在旗艦產品核心數更少的情況下做到的，體現出英特爾的確有效提升了處理器的IPC，兩位數的提升幅度讓英特爾處理器的性能進了一大步。那么它值得購買嗎？

我們認為如果你現在急需新裝一臺電腦，但不需要太多的處理器核心數量，主要運行日常消費級軟件或游戲，那么是可以考慮第十一代酷睿處理器的;反之如果你已經有了第十代酷睿處理器或性能差不多的同級處理器，那么我們還是建議等一等。雖然第十一代酷睿處理器換用了全新的處理器架構，但由于它的生產工藝用的還是14nm+++，這也導致第十一代處理器的功耗、發熱量偏大，需要使用優秀的散熱器，同時處理器核心數量被限制在8顆以內，高端產品在多核心應用上有所不足。所以如果想獲得更全面的升級，那么預計年底發售、采用10nm SuperFin增強版生產工藝，支持DDR5、PCIe 5.0技術的第十二代產品Alder Lake將更值得期待。