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巨人之逆襲——Coffee Lake 加速了中央處理器世代交替之腳步

2017年為個人電腦中央處理器市場風起雲湧的一年。由年初 Intel 發表了其第七代 Core™ 處理器作為序幕,之後於第一季接近尾聲之時節,不容小覷之競品橫空出世,為市場投下了一枚震撼彈。這也致使半導體巨擘 Intel 調整了其 CPU 之研發與世代交替的步調。於第三季尚未結束之環節,亦即戰鼓響起後短短半年,第八代 Core™ 處理器(開發代號 Coffee Lake)作為巨人之正式回應,有別於眾人之預想,提前公諸於世。

甫發表之 Coffee Lake 家族首波共計六名成員,其橫跨了 i3、i5、i7 等三大系列。而八代初始成員於各系列中包含了一標準倍頻品項,以及一不鎖頻之 K 版處理器。茲將目前第八代 Core™ 處理器各成員之特性整理如下表:

型號核心數(執行緒)工作時脈
(base/max turbo)
快取(L3)TDP
Core™ i7-8700K6(12)3.7/4.7GHz12MB95W
Core™ i7-87006(12)3.2/4.6GHz12MB65W
Core™ i5-8600K6(6)3.6/4.3GHz9MB95W
Core™ i5-84006(6)2.8/4.0GHz9MB65W
Core™ i3-8350K4(4)4.0Hz6MB91W
Core™ i3-81004(4)3.6GHz6MB65W

我們於第一時間取得了標準倍頻之第八代 Core™ i3/i5/i7 處理器成員各一(i3-8100/i5-8400/i7-8700),搭配適用於以上處理器之 ASUS ROG STRIX Z370-E GAMING 主機板進行測試,藉以一窺 Intel 新世代處理器之實力。

ASUS ROG STRIX Z370-E GAMING 主機板

ROG STRIX Z370-E GAMING 主機板所採用之晶片組為專屬搭配第八代 Core™ 處理器之 Intel® Z370,其主要規格諸元列述如下:

ROG STRIX Z370-E GAMING 主機板為標準 ATX 尺寸。於主體視覺上,於其擴充背板、CPU 供電模組以及 Z370 晶片組/M.2插槽 上之散熱片皆應用了造型工業設計。

主機板 CPU 部分採用 Vcore 4相*2電感並聯供電,另外提供兩相 VccGT 供電供處理器之內顯晶片專屬使用。

因應第八代 Core™ 處理器之高效需求,ROG STRIX Z370-E GAMING 主機板於 CPU 側設置一組 8pin EATX 12V 插座,以提供更穩定之電源供給。

搭配四組 DDR4 DIMM 插槽,最高支援 4000 MHz,採用兩相 Extreme Engine Digi+ 數位供電。

ROG 系列搭載 SupremeFX S1220A 八通道高傳真音效處理器,以及 Nichicon 音頻專用電容。

具備三組 PCIex16 及四組 PCIex1 擴充槽。

內建兩組 M.2 M Key SSD 插槽。兩組插槽皆可透過 IRST 功能定義磁碟陣列,且其 PCIe 模式均可支援至 PCIe 3.0 x4。

著眼於高速 PCIe SSD 之散熱需求,ROG STRIX Z370-E GAMING 主機板針對其中一組 M.2 插槽提供了帶有導熱矽膠之大型散熱片,以期系統具備更高之存取效能與穩定性。

背板提供兩組 USB3.1、兩組 USB 3.0 以及兩組 USB 2.0 連接埠。此外,除了 DisplayPort 與 HDMI 之外,尚附有 DVI-D 視訊埠。另外 Z370-E 型式還具備了 WiFi 802.11a/b/g/n/ac 功能。

六組 SATA 6Gb/s 連接埠,皆可透過 IRST 功能定義磁碟陣列。

測試環境

針對此一測試,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:

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 i7-8700 之最高運行時脈為 4.6GHz。CPU 為六核心,12 執行緒。

此外,i7-8700 之 L3 快取為 12MB。

搭配 A-DATA XPG Z1 DDR4-3000 記憶體之運作頻率為 1500.4MHz,XMP 之 CL 設定值為 16-18-18-36,工作電壓為 1.35V。

針對 Core™ i7-8700 執行 CPU-Z 之處理器測速,可得單核效能 538.0 分,多核分數為 4010.7 分。無論單核與多核效能皆明顯超越 i7-7700K。

茲將此次測試各款處理器於 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
Core™ i7-87003.2/4.6GHz6C/12T538.04010.7
Core™ i5-84002.8/4.0GHz6C/6T478.42607.1
Core™ i3-81003.6GHz4C/4T443.71683.7

由上表之測試結果可知,i3-8100 於 CPU-Z 之單核效能約為 i7-7700K 之 90%,而 i5-8400 之單核效能則約為 i7-7700K 之 97%。第八代 Core™ 處理器的確蘊含超越前一世代之深厚實力。

由 AIDA64 測試 Core™ i7-8700 記憶體之性能:讀取 43171MB/s、寫入 42778MB/s、複製 37993MB/s,延遲 49.2ns。而 CPU 之基礎運作時脈為 4.6GHz。

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™ i7-870043171MB/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,Core™ i7-8700/i5-8400/i3-8100 之記憶體效能皆十分貼近,不因測試型號而產生顯著差異。

而各款處理器所測得之快取效能則一一表列如下:

型號L1 快取讀取速度L1 快取寫入速度L1 快取複製速度延遲
Core™ i7-87001631.6GB/s822.14GB/s1638.5GB/s0.9ns
Core™ i5-84001450.0GB/s727.10GB/s1450.6GB/s1.0ns
Core™ i3-8100916.06GB/s459.35GB/s916.77GB/s1.1ns
型號L2 快取讀取速度L2 快取寫入速度L2 快取複製速度延遲
Core™ i7-8700640.72GB/s443.36GB/s591.32GB/s2.6ns
Core™ i5-8400501.87GB/s362.48GB/s501.86GB/s3.0ns
Core™ i3-8100355.77GB/s225.05GB/s322.88GB/s3.3ns
型號L3 快取讀取速度L3 快取寫入速度L3 快取複製速度延遲
Core™ i7-8700374.82GB/s234.77GB/s299.96GB/s10.7ns
Core™ i5-8400289.35GB/s204.19GB/s227.29GB/s12.5ns
Core™ i3-8100203.14GB/s139.90GB/s167.66GB/s12.7ns

由以上測試結果可知,不同型號之第八代 Core™ 處理器各有其不同之快取效能特性。且與處理器本身之效能呈正相關。

使用 Performance Test 9.0 測試 Core™ i7-8700 之處理器效能得分為 16779 分,PR值為 99%。此數據已超越了以往 99% 受測項目之測試結果。

型號CPU Mark整數運算力浮點數運算力PR值
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™ i7-8700 之整體評等 40080 MIPS。

型號壓縮評等解壓縮評等整體評等
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多核效能實為系統之壓縮/解壓縮表現其主要影響因素。

於 CINEBENCH R15 測試中,針對 Core™ i7-8700 所獲得效能評分為 1427 cb,單核心則為 204 cb,表現十分出眾。

型號OpenGLCPUCPU(單核)
Core™ i7-8700152.71fps1427cb204cb
Core™ i5-8400145.49fps999cb180cb
Core™ i3-8100128.18fps626cb162cb

由上表之測試結果可知,Core™ i3-8100 於 CINEBENCH R15 測得之單核效能約為 Core™ i7-8700 之 79%,而 Core™ i5-8400 之單核效能則約為 Core™ i7-8700 之 88%。

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

經由以上數據相較之結果,可知 Core™ i3-8100 之單核效能已十分貼近 Ryzen™ 7 1800X,但後者仍憑藉其多核優勢,而在多核項目中拔得頭籌。

Core™ i7-8700 之 x264 FHD 轉檔效能測試結果亦為十分出眾之 45.2。

型號x264 FHD Benchmark
Core™ i7-870045.2
Core™ i5-840034.9
Core™ i3-810022.1

由以上之結果可知,Core™ i7-8700 憑藉其單核與多核優勢,而於 x264 FHD 轉檔項目中超越了 Core™ i5-8400。但實際轉檔效能與執行緒數量並非呈線性相關。

Core™ i7-8700 之 x265 FHD 轉檔效能測試結果為 29.7。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™ i7-870029.7
Core™ i5-840024.5
Core™ i3-810015.7

搭配 GTX 1080 Ti 之 3DMark 評測

為測試第八代 Core™ 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™ i7-8700 於 Time Spy 測試項目中獲得 9763 分,後於最新之 Time Spy Exterme 項目中獲得 4464 分。而後在 DirectX 11 部分,Core™ i7-8700 於 Fire Strike Ultra 項目中獲得 7240 分,於 Fire Strike Extreme 項目中獲得 13671 分,最後於 Fire Strike 項目中獲得 23708 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™ i7-870077843469198871988719894
Core™ i5-840056262686126371262512652
Core™ i3-810038451696825682608215

由以上之結果可以理解,第八代 Core™ i3/i5/i7 處理器其於 3D 遊戲之偕同運算效能,的確與所處系列而呈現顯著之定位與差異性。這呼應了使用者可依其需求,來考量選購不同定位中央處理器之市場屬性。

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™ i7-87009763446472401367123708
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。

搭配 GTX1080 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™ i7-8700 於 Orange Room 項目中所得結果為 12300 分,另外於 Blue Room 項目則獲得 3225 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™ i7-870012300(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。

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™ i7-8700 於 Home 加速模式所測得之結果為 5580 分,PR值為 98%。另於 Creative 加速模式項目則為 9406 分,PR值為 99%。而於 Work 加速模式項目為 5759 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™ i7-87005580(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,第八代 Core™ 處理器面對於家用/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。

市場競爭加速了處理器世代交替之進程

於此番處理器競逐之塵囂之中,無論消費者抑或製造商/通路商,皆體驗到了世代快速交替之現實變遷。吾人於其中亦得以明瞭市場對於效能與技術之追逐,仍有其近乎無止境之需求。而面對現下每日數位資訊流之質量之持續擴張,對於中央處理器之效能仍呈現一正向需求之趨勢。

如高牆般之巨人之力

此次 Intel 對於個人電腦中央處理器之正面回應,不可不謂其為一記強勁之反手拍。第八代 Core™ 處理器於單核效能,相較於前世代產品或競品,皆有其明顯之優勢地位,而使 Intel 於前鋒戰中取得漂亮之成績。再加以第八代更為多核/多執行緒之延伸發展性,以此可預期其後勢亦銳不可擋。