目前位置:首頁>專題報導>

5GHz 猶有可為——第八代 Core™ 旗艦 i7-8700K 超頻實測

第八代 Core™ 處理器(開發代號 Coffee Lake)可謂為半導體巨擘 Intel 其認真系列之回應,而其確令市場之消費大眾為之鼓譟。而其中,身為 Coffee Lake 家族之旗艦產品——Core™ i7-8700K,亦於短時間成為市場之矚目焦點。

耑此,我們針對 i7-8700K 進行了各項基本效能測試,以及超頻至 5GHz 之嘗試。更進一步地,將深入探討 i7-8700K 之散熱對策。以令各位追求卓越之 DIYer 能於選購時,獲得更多之基本資訊來進行決策。

Core™ i7-8700K 處理器

Core™ i7-8700K 為不鎖倍頻之特仕版本,而原廠包裝亦不附有標準散熱元件,而開放使用者依其需求來搭配合適之散熱裝置。此外,第八代 Core™ 處理器應用了 14nm++ 製程,相較於前代之系列,能於相同之功耗下擁有更優越之性能展現。

茲將第八代旗艦 Core™ i7-8700K 之特性整理如下表:

型號核心數(執行緒)基礎工作時脈Turbo運行時脈快取(L3)TDP
單核雙核四核六核
Core™ i7-8700K6(12)3.7GHz4.7GHz4.6GHz4.4GHz4.3GHz12MB95W

由以上表列資訊可知,Core™ i7-8700K 之單核最高運行時脈雖可達 4.7GHz,但在 TDW 95W 之前提下,六核全速運行之最高時脈則為略低之 4.3GHz。然而,因 i7-8700K 為不鎖倍頻之款式,以此以上之時脈上限並非無法跨越,而跨越的代價則為更高之功耗瓦數,以及更需多加考量之散熱策略。

ASUS ROG STRIX Z370-E GAMING 主機板

於此測試中應用 ASUS ROG STRIX Z370-E GAMING 主機板來構築測試平台,而進行一系列之評測。其主要規格諸元列述如下:

測試環境

面對 Core™ i7-8700K 之散熱對策,此次採用 CRYORIG 快睿科技 R1 UNIVERSAL 空冷散熱模組搭配進行測試,並驗證空冷之超頻效能,及探討散熱策略。

此外,特選用了兩組 A-DATA XPG Z1 DDR4-3000 超頻記憶體來驗證平台之記憶體支援度。而針對綜合效能測試部分,另行安裝了 ASUS ROG-STRIX-GTX1080TI-O11G-GAMING 顯示卡作為搭配測試。測試平台之作業系統皆更新至最新狀態。

測試平台之規格:

Core™ i7-8700K 系統基本效能測試

先採用 CPU-Z 最新之 1.81.0 版進行偵測,其已可正確判讀第八代 Core™ 處理器。由程式偵測可知 i7-8700K 之最高運行時脈為 4.7GHz。CPU 為六核心,12 執行緒。

此外,i7-8700K 之 L3 快取為 12MB。

搭配 A-DATA XPG Z1 DDR4-3000 記憶體之運作頻率為 1499.3MHz,XMP 之 CL 設定值為 16-18-18-36,工作電壓為 1.35V。

針對 Core™ i7-8700K 執行 CPU-Z 之處理器測速,可得單核效能 558.3 分,多核分數為 4285.2 分。單核與多核效能皆明顯超越昔日之王者 i7-7700K。

結合之前之數據,茲將業經測試之各款第八代 Core™ 處理器於 CPU-Z 效能測試之結果表列如下:

型號運作時脈核心數單核效能多核效能MP ratio
Core™ i7-8700K3.7/4.7GHz6C/12T558.34285.27.68x
Core™ i7-87003.2/4.6GHz6C/12T538.04010.77.45x
Core™ i5-84002.8/4.0GHz6C/6T478.42607.15.45x
Core™ i3-81003.6GHz4C/4T443.71683.73.79x

相較以上之數據,i7-8700K 與 i7-8700 之效能差異,主要應為最高運行時脈之不同所造成。而分析各處理器之 MP ratio,可明瞭當執行緒大於六之條件下,多核效能相較於單核效能之比偏離於理想數值較多。

由 AIDA64 測試 Core™ i7-8700K 記憶體之性能:讀取 43741MB/s、寫入 44772MB/s、複製 39419MB/s,延遲 48.5ns。而 CPU 之基礎運作時脈為 4.7GHz。

將各型號所測得之記憶體效能表列如下:

型號記憶體讀取速度記憶體寫入速度記憶體複製速度延遲
Core™ i7-8700K43741MB/s44772MB/s39419MB/s48.5ns
Core™ i7-870043171MB/s42778MB/s37993MB/s49.2ns
Core™ i5-840042880MB/s44423MB/s38835MB/s54.0ns
Core™ i3-810041041MB/s43965MB/s38083MB/s52.4ns

由以上結果可知,以傳輸率而言,各項第八代 Core™ 處理器之表現皆十分相近。但延遲率則因處理器之效能而有所增益。

使用 Performance Test 9.0 測試 Core™ i7-8700K 之處理器效能得分為 17502 分,PR值為 99%。

型號CPU Mark整數運算力浮點數運算力PR值
Core™ i7-8700K17502342891425799%
Core™ i7-870016779320941331599%
Core™ i5-840013184154511335297%
Core™ i3-810090069685792777%

由以上不同型號處理器之測試結果相對照,可得知除了單元核心效能所造成本質上之影響外,整數運算力與執行緒數量有所關連,而相反地,浮點數運算力則與執行緒之數量無顯著相關。

7-Zip 針對於 Core™ i7-8700K 之整體評等 42466 MIPS。

型號壓縮評等解壓縮評等整體評等
Core™ i7-8700K43495MIPS41396MIPS42466MIPS
Core™ i7-870041605MIPS38556MIPS40080MIPS
Core™ i5-840028673MIPS24498MIPS26586MIPS
Core™ i3-810018525MIPS15517MIPS17021MIPS

由上表各項結果可知,7-Zip 效能除了與記憶體及儲存裝置之速度有整體關聯外,進一步地,CPU整體性能實為系統之壓縮/解壓縮表現其主要影響因素。

於 CINEBENCH R15 測試中,針對 Core™ i7-8700K 所獲得效能評分為 1567 cb,單核心則為 208 cb。

型號OpenGLCPUCPU(單核)
Core™ i7-8700K192.99fps1567cb208cb
Core™ i7-8700152.71fps1427cb204cb
Core™ i5-8400145.49fps999cb180cb
Core™ i3-8100128.18fps626cb162cb

由上表之測試結果可知,在單核效能部分,i7-8700K 較 i7-8700 之效能增進比例較小。但於多核部分仍有較明顯之差異。

再相較以往針對 Core™ i7-7700K 以及 Ryzen™ 7 1800X 所取得之數據:

型號OpenGLCPUCPU(單核)
Ryzen™ 7 1800X--1635cb163cb
Core™ i7-7700K @5GHz--1095cb200cb
Core™ i7-7700K--1065cb194cb

經由以上數據相較之結果,可知六核心之 Core™ i7-8700K 之多核效能已貼近八核心之 Ryzen™ 7 1800X;而在單核部分,則明顯超越後者甚多。

Core™ i7-8700K 之 x264 FHD 轉檔效能測試結果亦為十分超群之 50.3。

型號x264 FHD Benchmark
Core™ i7-8700K50.3
Core™ i7-870045.2
Core™ i5-840034.9
Core™ i3-810022.1

由以上之結果可知,轉檔效能與執行緒數量並非呈線性相關,但仍與 CPU 之多核性能有顯著關聯。

Core™ i7-8700K 之 x265 FHD 轉檔效能測試結果為 34.7。以其 6C/12T 之規格而超越了 8C/16T 之 Ryzen 1700之表現。

型號x265 FHD Benchmark
Core™ i7-8700K34.7
Core™ i7-870029.7
Core™ i5-840024.5
Core™ i3-810015.7

Core™ i7-8700K 搭配 GTX 1080 Ti 之 3DMark 評測

為測試 Core™ i7-8700K 處理器與 GPU 於 3D 遊戲運算時之協同表現,於此特準備了 ASUS ROG-STRIX-GTX1080TI-O11G-GAMING 顯示卡,搭配 Futuremark 公司所推出之 3DMark 進行顯示性能之評測,於 1080P 之解析度下進行測試。首先在 DirectX 12 部分,Core™ i7-8700K 於 Time Spy 測試項目中獲得 9976 分,後於最新之 Time Spy Exterme 項目中獲得 4577 分。而後在 DirectX 11 部分,Core™ i7-8700K 於 Fire Strike Ultra 項目中獲得 7250 分,於 Fire Strike Extreme 項目中獲得 13789 分,最後於 Fire Strike 項目中獲得 24183 分。

而將各測試處理器所得之 CPU/Physics 分數整理,可得下表之結果:

型號Time SpyTime Spy ExtremeFire Strike UltraFire Strike ExtremeFire Strike
Core™ i7-8700K85173929211472114821076
Core™ i7-870077843469198871988719894
Core™ i5-840056262686126371262512652
Core™ i3-810038451696825682608215

由以上之結果可以理解,i7-8700K 於 3DMark 之處理器表現,相較於 i7-8700 而言,約有 10% 之效能增進。

此外,我們將各款待測處理器於不同測試項目之整體評分列於下表:

型號Time SpyTime Spy ExtremeFire Strike UltraFire Strike ExtremeFire Strike
Core™ i7-8700K9976457772501378924183
Core™ i7-87009763446472401367123708
Core™ i5-84009121420770121290621180
Core™ i3-81008216370467251197118109

由以上之得分表現之差異可得知,於遊戲進行中,除卻了顯示卡本身之性能落差,中央處理器之能力仍然會對整體效能造成顯著之影響。

Core™ i7-8700K 搭配 GTX1080 Ti 之 VRMark 測試表現

鑒於虛擬實境崛起之趨勢,在此特別採用 Futuremark 公司所推出之 VRMark 進行虛擬實境效能之評測。針對 Core™ i7-8700K 於 Orange Room 項目中所得結果為 13206 分,另外於 Blue Room 項目則獲得 3260 分。所有評測項目所得之 PR 分布皆超越該項目之頂標。

再將不同型號之處理器於不同項目所得之結果表列如下:

型號VRMark Orange RoomVRMark Blue Room
Core™ i7-8700K13206(99%)3260(88%)
Core™ i7-870012300(99%)3225(88%)
Core™ i5-840011257(96%)3255(88%)
Core™ i3-81009674(85%)3245(88%)

由以上之數據可知,VRMark Orange Room 與中央處理器之效能有所關聯,以此於同款顯卡中會有相異之效能表現。相反地,於 VRMark Blue Room 項目中,不同型號之 CPU 所測得之數據皆十分相近,以此可知 VRMark Blue Room 與顯卡有高度關聯,而與 CPU 幾無關聯性。

Core™ i7-8700K 綜合性能評測

最終採用芬蘭 Futuremark 公司所推出之 PCMark8 進行綜合性能之評測。針對 Core™ i7-8700K 於 Home 加速模式所測得之結果為 5841 分,PR值為 99%。另於 Creative 加速模式項目則為 9806 分,PR值為 99%。而於 Work 加速模式項目為 5941 分,PR值為 99%。

再將不同型號之處理器於各項綜合測試所得之分數表列如下:

型號Home Acc.Creative Acc.Work Acc.
Core™ i7-8700K5841(99%)9806(99%)5941(99%)
Core™ i7-87005580(98%)9406(99%)5759(99%)
Core™ i5-84005394(97%)9152(99%)5587(97%)
Core™ i3-81005077(95%)8637(99%)5379(95%)

由以上之測試結果可得知,Core™ i7-8700K 處理器即便在於未有超頻之前提下,其面對於家用/設計/辦公室等面向之需求,皆具有領先目前已存在機種之能力,且游刃有餘。

Core™ i7-8700K 5GHz 超頻測試

針對 Core™ i7-8700K 之超頻測試部分,主要透過 ROG STRIX Z370-E GAMING 主機板之 BIOS 項目中,藉由直接設定倍頻數來進行中央處理器之超頻時脈調整。於測試程序中,由 47 倍頻逐步調整至 50 倍頻,並進行各項測試來確認系統之穩定度。此外,再利用 OCCT 超頻測試程式與 AIDA64 系統穩定測試項目來進行中央處理器之壓力測試與溫度偵測,藉以了解 Core™ i7-8700K 之超頻條件與潛力。

Core™ i7-8700K 擁有自我保護機制,當任一核心溫度超過攝氏 99 度時,會自動降頻運作,以避免處理器過熱損毀。以此,能於全負荷條件下將各核心溫度維持於不降速之範圍內,為確認超頻潛力之首要目標。

Core™ i7-8700K 於 CPU 全負荷下之超頻溫度變化

先以 OCCT 超頻測試程式於 4.7GHz 至 5.0GHz 之條件下進行 CPU 全負荷壓力測試,連續測試 15 分鐘,再觀察 CPU 之核心溫度變化率。

於 47 倍頻,4.7GHz 下進行 CPU 全負荷測試,Core™ i7-8700K 搭配 CRYORIG R1 UNIVERSAL 空冷模組之核心溫度可維持於攝氏 70 度之水準,而最大溫度峰值約為攝氏 85 度。

於 48 倍頻,4.8GHz 下進行 CPU 全負荷測試,Core™ i7-8700K 之核心溫度上升至攝氏 71 度之範圍,而最大溫度峰值約為攝氏 84 度。

於 49 倍頻,4.9GHz 下進行 CPU 全負荷測試,Core™ i7-8700K 之核心溫度進一步上升至攝氏 72 度之範圍,而最大溫度峰值則提升至攝氏 86 度。

於 50 倍頻,5GHz 下進行 CPU 全負荷測試,Core™ i7-8700K 之核心溫度最終上升至攝氏 74 度之範圍,而最大溫度峰值則提升至攝氏 89 度,逼近攝氏 90 度。

由以上之測試可知,當 Core™ i7-8700K 搭配 CRYORIG R1 UNIVERSAL 空冷模組時,無論於 4.7GHz 或超頻至 5GHz 之條件下,在 CPU 100% 負荷下皆有良好之溫度控制表現。然而,影響中央處理器之運作溫度其主要因素,為浮點運算器(FPU)之工作負荷。以此,我們進一步使用 AIDA64 之系統穩定測試項目,將 CPU 及 FPU 皆處於全負荷下來觀測各核心之運作溫度與時脈之變化。

Core™ i7-8700K 於 CPU/FPU 全負荷下之超頻溫度變化

首先於 47 倍頻,4.7GHz 下進行 CPU/FPU/快取 之全負荷測試,Core™ i7-8700K 搭配 CRYORIG R1 UNIVERSAL 空冷模組之各核心溫度峰值幾乎皆超越攝氏 90 度,且進逼降頻運行之界限。但散熱模組仍能儘力壓制各核心於全速運行之範圍內。

再於 48 倍頻,4.8GHz 下進行 CPU/FPU/快取 之全負荷測試,Core™ i7-8700 之各核心溫度峰值皆已超越攝氏 90 度,且有數個核心十分貼近降頻運行之界限。推測此一運行條件應為本測試組合之最大散熱能力之表現。

再於 49 倍頻,4.9GHz 下進行 CPU/FPU/快取 之全負荷測試,當全負荷持續五分鐘左右時,已有部分核心之溫度達到過熱降頻之範圍,此時測試組合已無法維持系統長期全速運行。

最後於 50 倍頻,5GHz 下進行 CPU/FPU/快取 之全負荷測試,當全負荷尚未持續一分鐘時,已有部分核心過熱降頻,推估於此條件下若系統長期於全負荷運行,將引發其整體效能之不穩定性。

Core™ i7-8700K 於 5GHz 下進行各項測試之溫度變化

考量一般操作時,CPU/FPU 長期全負荷運行之機會甚少,以此,觀察系統能否穩定執行完各項測試項目,並監測其核心溫度變化,成為探討 Core™ i7-8700K 其散熱策略之主要課題。而由測試結果論之,Core™ i7-8700K 於 5GHz 下實皆可順利完成各項測試,茲將於不同測試項目中之溫度偵測結果詳列如下:

使用 CPU-Z 針對 Core™ i7-8700K 於 5GHz 下進行測速時,因 CPU-Z 主要針對 CPU 單元進行測試,而對於 FPU 之負荷較少,以此其溫度變化十分接近先前經由 OCCT 測試程式所得之結果。

於 Performance Test 9.0 測試中,因其含有 FPU 之測試項目,以此所偵測到之峰值溫度將較 CPU-Z 項目為高,但因 FPU 於高負荷維持之時間並不長久,以此 Core™ i7-8700K 於 5GHz 下之各核心溫度皆為超越攝氏 90 度。

於 CINEBENCH R15 測試中,無論於單核心或多核心之測試項目,超頻至 5GHz 之 Core™ i7-8700K 其溫度皆於範圍之內,而未觸發過熱降頻之機制。

超頻至 5GHz 之 Core™ i7-8700K 於 x264 FHD 轉檔效能測試中,因 H.264 壓縮轉檔需進行大量 FPU 運算,以此核心溫度已進逼攝氏 90 度。且因測試運算時間較短,以此積熱效應尚不明顯。推測若欲進行 H.264 長時間轉檔運算時,Core™ i7-8700K 之超頻設定與散熱策略將為一十分重要之考量要素。

於 x265 FHD 轉檔效能測試中,因 H.265 壓縮較 H.264 需要更大量之FPU 運算,以此核心溫度較前一測試項目更進一步地提升。以此,若建置系統之目的為 H.265 長時轉檔運算時,針對 Core™ i7-8700K 之超頻設定與散熱策略將為其主要之考量要素。

Core™ i7-8700K 5GHz 系統基本效能測試

最後在此將超頻運行至 5GHz 之 Core™ i7-8700K 其各項效能測試結果列敘如下:

以 CPU-Z 1.81.0 版進行偵測,可知 5GHz i7-8700K 之運行時脈為 100MHz * 50 倍頻。最高核心電壓為 1.424V。

針對 5GHz 之 Core™ i7-8700K 執行 CPU-Z 之處理器測速,可得單核效能 591.1 分,多核分數為 4558.1 分。

型號運作時脈核心數單核效能多核效能MP ratio
Core™ i7-8700K @5GHz3.7/5.0GHz6C/12T591.14558.17.71x
Core™ i7-8700K3.7/4.7GHz6C/12T558.34285.27.68x
Core™ i7-87003.2/4.6GHz6C/12T538.04010.77.45x

比較不同運行條件下之 Core™ i7-8700/i7-8700K 其效能表現,可知當 i7-8700K 超頻至 5GHz 時,其多核心效能之成長幅度較單核效能要稍多,以此 MP Ratio 較其他兩者為高。

使用 Performance Test 9.0 測試 Core™ i7-8700K 於 5GHz 之處理器效能得分為 18318 分,PR值為 99%。

型號CPU Mark整數運算力浮點數運算力PR值
Core™ i7-8700K @5GHz18318364821515299%
Core™ i7-8700K17502342891425799%
Core™ i7-870016779320941331599%

由以上不同測試結果相對照,可得知當 Core™ i7-8700K 超頻至 5GHz 時,其處理器各項運算能力皆有顯著之效能提升。

7-Zip 針對於 Core™ i7-8700K 於 5GHz 之整體評等 43999 MIPS。

型號壓縮評等解壓縮評等整體評等
Core™ i7-8700K @5GHz44848MIPS43149MIPS43999MIPS
Core™ i7-8700K43495MIPS41396MIPS42466MIPS
Core™ i7-870041605MIPS38556MIPS40080MIPS

由上表各項結果可知,CPU整體效能之提升對於壓縮/解壓縮表現具有十分明顯之影響。

於 CINEBENCH R15 測試中,針對 Core™ i7-8700K 於 5GHz 所獲得效能評分為 1661 cb,單核心則為 219 cb。

型號OpenGLCPUCPU(單核)
Core™ i7-8700K @5GHz199.36fps1661cb219cb
Core™ i7-8700K192.99fps1567cb208cb
Core™ i7-8700152.71fps1427cb204cb
Ryzen™ 7 1800X--1635cb163cb

經由以上數據相較之結果,可知六核心之 Core™ i7-8700K 於超頻至 5GHz 時之多核效能已可超越八核心之 Ryzen™ 7 1800X。

Core™ i7-8700K 於 5GHz 之 x264 FHD 轉檔效能測試結果進一步提升至之 53.2。

型號x264 FHD Benchmark
Core™ i7-8700K @5GHz53.2
Core™ i7-8700K50.3
Core™ i7-870045.2
Ryzen™ 7 1800X47.5

而 Core™ i7-8700K 之 x264 FHD 測試結果已超越了 Ryzen™ 7 1800X。

Core™ i7-8700K 於 5GHz 之 x265 FHD 轉檔效能測試結果再度提升至 36.5。

型號x265 FHD Benchmark
Core™ i7-8700K @5GHz36.5
Core™ i7-8700K34.7
Core™ i7-870029.7

Core™ i7-8700K 5GHz 搭配 GTX 1080 Ti 之 3DMark 評測

為測試 Core™ i7-8700K 處理器超頻至 5GHz 後與 GPU 於 3D 遊戲運算時之協同表現,在相同測試環境下沿用 ASUS ROG-STRIX-GTX1080TI-O11G-GAMING 顯示卡,搭配 Futuremark 公司所推出之 3DMark 進行顯示性能之評測,於 1080P 之解析度下進行測試。首先在 DirectX 12 部分,超頻至 5GHz 之 Core™ i7-8700K 於 Time Spy 測試項目中獲得 10057 分,後於最新之 Time Spy Exterme 項目中獲得 4615 分。而後在 DirectX 11 部分,超頻至 5GHz 之 Core™ i7-8700K 於 Fire Strike Ultra 項目中獲得 7291 分,於 Fire Strike Extreme 項目中獲得 13848 分,最後於 Fire Strike 項目中獲得 24438 分。於所有測試過程中,CPU 溫度皆維持於控制範圍之內。

而將各測試處理器所得之 CPU/Physics 分數整理,可得下表之結果:

型號Time SpyTime Spy ExtremeFire Strike UltraFire Strike ExtremeFire Strike
Core™ i7-8700K @5GHz88174145222722238222383
Core™ i7-8700K85173929211472114821076
Core™ i7-870077843469198871988719894

由以上之結果可以理解,i7-8700K 超頻至 5GHz 於 3DMark 之處理器表現,相較於 i7-8700K 未超頻之條件而言,約有 3%-5% 之效能增進。

Core™ i7-8700K 5GHz 搭配 GTX1080 Ti 之 VRMark 測試表現

針對超頻至 5GHz 之 Core™ i7-8700K 於 Orange Room 項目中所得結果為 13727 分,另外於 Blue Room 項目則獲得 3266 分。所有評測項目所得之 PR 分布皆超越該項目之頂標。

再將不同型號之處理器於不同項目所得之結果表列如下:

型號VRMark Orange RoomVRMark Blue Room
Core™ i7-8700K @5GHz13727(99%)3266(88%)
Core™ i7-8700K13206(99%)3260(88%)
Core™ i7-870012300(99%)3225(88%)

Core™ i7-8700K 5GHz 綜合性能評測

最終採用芬蘭 Futuremark 公司所推出之 PCMark8 進行綜合性能之評測。針對超頻至 5GHz 之 Core™ i7-8700K 於 Home 加速模式所測得之結果為 5975 分,PR值為 99%。另於 Creative 加速模式項目則為 10080 分,PR值為 99%。而於 Work 加速模式項目為 6036 分,PR值為 99%。

再將不同型號之處理器於各項綜合測試所得之分數表列如下:

型號Home Acc.Creative Acc.Work Acc.
Core™ i7-8700K @5GHz5975(99%)10080(99%)6036(99%)
Core™ i7-8700K5841(99%)9806(99%)5941(99%)
Core™ i7-87005580(98%)9406(99%)5759(99%)

由以上之測試結果可得知,Core™ i7-8700K 處理器於超頻至 5GHz 之條件下,其面對於家用/設計/辦公室等面向之需求,其 PR 值皆躋身於頂峰。

超頻能力猶有可為,然散熱策略需多加琢磨

由以上之各項測試結果可知,第八代旗艦 Core™ i7-8700K 處理器其超頻能力應不僅止於 5GHz,但於高頻條件下處理器之散熱問題成為左右超頻潛力之最主要關鍵。以此,搭配高效率之散熱裝置將為購置 Core™ i7-8700K 系統之基本要素。除此之外,若有大規模長時間之浮點運算需求,則超頻與散熱策略則需更多方考量。