core 盘点一下12代酷睿K型号搭配Z690主板的一些注意事项

Intel 12 代 CPU 上市有一段时间了,我也很幸运得拿到了由华硕和 Intel 提供的测试套装。

这次经过小一周的测试,给大家盘点一下 12 代酷睿 K 型号搭配 Z690 主板的一些注意事项,如果你已经对 Intel 12 代酷睿和 Z690 产品有了基本的了解,我推荐你跳过前面的介绍部分,直接进入后面的超频和性能问答事项。

本篇文章将以主题分部分成文,可以点击小标题跳转对应部分。

架构(Golden Cove + Gracemont 的混合架构)

Intel 这次在 12 代 CPU 上首次采用了混合架构,也就是由两种核心——性能核心(P-Core)和能效核心(E-Core)组合而成的 CPU。

其中性能核心(P-Core)采用的是 Golden Cove 架构,而能效核心(E-Core)则是 Gracemont 架构。

可能有读者会好奇,为什么 Intel 要采用这样的一种混合架构,这种混合架构相较传统架构又有什么优势呢?

我们要知道,在 PC 上的负载可以分为两大类,一类是单核心负载,一类是多核心负载,而在多核心负载里,考虑到目前 Windows 生态的情况,又分为轻多核负载(一般不会利用超过 8 个核心)和重多核心负载(基本能利用所有核心,比如 CineBench 3D 渲染、x264/265 视频渲染等等)。

而将这些核心“串起来”的,就是总线,对于主流桌面平台来说,优先考虑的是低延迟和高带宽,以最大化游戏性能和生产力性能,而在这一思路下,Intel 将总线布置成了环形,也就是所谓的 Ring Bus 总线。但聪明的你也能想到——如果这个环形总线太长,那相距比较远的两颗核心交换数据的时间就会比较久,开销太大,不利于性能提升,所以一般来说,Ring Bus 上挂载的核心也就 8-10 个,或者在此基础上再略微上浮,但基本不会看到 16 核甚至更多核心的 Ring Bus CPU。

但这样是不是意味着,使用 Ring Bus 的 CPU 只能做到 10 核心的性能呢?在 12 代酷睿之前,的确是这样子的,想要更多的核心,要么需要把 Ring Bus 换掉,用 mesh 或者其它拓扑方式core,要么就最多 10 颗核心。

但随着应用程序,尤其是生产力工具对多核心需求的不断增大,10 颗核心也不够,如何在保持 Ring Bus 优异性能的前提下,继续提升多核心性能呢?

答案就是加入“小核”,尽管说是小核,但这个“小 Gracemont”是相对于“Golden Cove”这种大核心来说的,实际上它的性能(IPC)和 Skylake 类似,能效还更高(40%),这些小核心一点都不弱,但面积只有 Golden Cove 的约 1/4。

通过将 4 个 Gracemont 组成一簇,占用 Ring Bus 的一个节点,来提供超过一个“Golden Cove P-Core”的性能,从而摆脱 Ring Bus 的限制,将总核心数量推到 16 个(8+8 12900K)。

光是这 8 个小核心的性能,就差不多相当于此前 9700K 的整个 CPU 性能,而它们只占用了两个节点的面积。相信你也能看出这种混合架构对多核心的提升巨大,也不难推测在未来的产品线中,Intel 将继续发挥混合架构的威力,将 Ring Bus 低延迟高吞吐和混合架构多核心的优势带给消费者。

这次的 i7 和 i5 也获得了对应的架构改进,i7-12700K 使用的是 8+4 的架构,屏蔽了一个 Gracemont 的簇,而 i5-12600K 规格是 6+4,但无论是 i7 和 i5,在规模上都有非常可观的进步。

至于 Golden Cove 大核,则是酷睿历史上最宽、最深的架构,在 11 代的基础上进一步提升了 19% IPC,相较于 10 代提升则达到了惊人的 40%+。

而为了正确将单核心和多核心负载分配给最优核心,Intel 还设计了 Thread Director 线程调度器,配合 Windows 11 能达到软硬结合的优秀效果,优先级是 P-Core 核心 - E-Core 核心 - P-Core 超线程。

但如果你想要手调特定任务的负载,也是有对应的工具的,可以参见后文问答事项。

制程:Intel 7(前 Intel 10nm ESF)

Intel 7 是这次 12 代酷睿采用的制程工艺,原名 10nm ESF,我觉得这次改名是非常正确的选择——毕竟现在大家命名制程都比较随意,还省下了我们要和大家解释为什么 Intel 10nm 密度已经超过代工厂 7nm 但是还要叫 10nm 这种事情。

10nm ESF,也就是现在的 Intel 7,是目前 Intel 最先进的制程工艺,相较于上一代 10nm SuperFin 提升能达到 10-15%,在晶体管、金属层、和供电方面均有着显著的改进。

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你需要知道的是,这次终于打磨到 Intel 愿意用到桌面级 CPU 的 Intel 7 制程,真的很强。

这次 i9-12900K 也将出厂状态的全核心睿频提升到了 4.9GHz,单核心更是能达到 5.2GHz,配合超频,可以预见还有性能空间可以挖掘。

翻倍 I/O:DDR5,PCIe 5.0,DMI

Intel 12 代平台首发了 DDR5 和 PCIe 5.0,这两项都是业界头部。

不过考虑到对玩家硬件的兼容性,Intel 12 代其实是同时兼容 DDR4 和 DDR5 内存的。内部的控制器也做了两套。

12 代酷睿处理器有两个 IMC,我们称之为 IMC 0 和 IMC 1,各有两个 bus,在使用 DDR4 内存时,各启用 1 个 64bit bus 连接 1 个通道的 DDR4 内存,实现 DDR4 双通道。而在 DDR5 模式下,两个 IMC各启用两条 32bit bus,由 IMC0 负责一条 DDR5 通道(2 x 32bit),由 IMC1 负责另一条 DDR5 通道(2 x 32bit),因此组成了(32bit x 2)x 2 的内存通道。

虽然看起来都是 128bit,但 DDR5 把 Bank Group 从 DDR4 时代的 4 翻倍,升级到了 8,加上 DDR5 频率更高,因此吞吐性能会有一个比较明显的提升。

但是 DDR5 作为一项较为早期的技术,目前也是存在特定的遗憾的,一方面,早期版本的 DDR5 延时都比较高,所以在面对内存延迟敏感型应用时,可能会与 DDR4 持平,甚至小幅落后core,而另一个问题则是它成本较高。

因此,我建议大家在选购时根据自己的实际情况考虑,如果是打算战未来,那显然上 DDR5 是一个更优解,别看现在市面上大部分都是 4800/5200MHz 的 DDR5 内存,但是很快就会有 6000MHz 及更高的内存条要上市了,想要战未来的朋友我推荐是先购入 4800MHz 内存过渡,等到 DDR5 高带宽优势进一步扩大,且时序更加紧后,再换用你喜欢的内存。

但如果你使用的应用是内存延迟敏感,且你想要当下就获得最佳的性能、或者你预算较为紧张的话,那么 Z690 也提供了丰富的 DDR4 主板可供选择。

PCIe 5.0 同样也是战未来的设计,由于 PCIe 5.0 的带宽在 PCIe 4.0 的基础上再次翻倍,对信号完整性也提出了更高的要求,因此 PCIe 5.0 插槽需要使用贴片设计,而非插针设计,这点可以通过主板背面的形态来判断。

PCI 5.0 带宽翻了一倍,来到 128GB/s,尽管短期内我们无法看到能跑满 PCIe 5.0 的民用设备,但超前的规格总是好的。

CPU 和 PCH 的连接——DMI 带宽同样也翻倍,这为其下挂载的设备提供了绝佳的带宽,也让 Z690 在连接性上有了翻倍的突破——无论是雷电 4 还是 USB 3.2 Gen 2x2,都是 20Gbps/40Gbps 的高速接口,没有 DMI 翻倍,这些接口很容易陷入各种限速的状态中,影响体验。

可以说,凭借着超前的 I/O 配置,Z690 是近年来对于创作者和高端玩家最为友好的 MSDT 平台,几乎没有多少冲突的 SATA 和 PCIe 配置,充裕的 NVMe 接口,让大家以 MSDT 的价格体会到了原本一些 HEDT 才能有的扩展性。

UHD 770

这次 12 代酷睿使用的是 UHD 770 核显,基于 Xe 架构,具有 32 个执行单元,和 Rocket Lake 也就是 11 代酷睿上的核显性能接近,但是特性上有一些更新,频率也更高。

Clock Gen 及频率机制

需要注意的是,12 代酷睿加入了 CPU 内部时钟生成器,用于给 P-Core、E-Core 及其它部分提供 100MHz 的基础频率(Base Clock,BCLK),尽管这一功能在高端 Z690 主板上一般会被外置时钟发生器取代,但内部时钟生成器意味着 12 代 CPU 的主流和入门级产品可以搭配没有外置 Clock Gen 的主板,进一步降低整系统价格,对 DIY 用户来说是个利好。

每一颗性能核心都能独立设置倍频,最低 8x,最高 120x,而能效核心则需要以整簇 4 个核心为单位进行调整,同时这一调节也会影响这 4 枚能效核心共享的 L2 Cache。

CCF 会影响 Ring Bus 频率、LLC(Last Level Cache)和 CBO。

GT 则是以 50MHz 为步进,同步影响 Slice 和 Unslice。

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SA(System Agent)可以运行在 1600MHz 或者 3200MHz。

内存控制器有 100MHz 和 133MHz 两种基础频率,并提供 Gear 1/2/4 三种模式来控制内存,也就是说内存控制器与 DRAM 的频率会是 1:1(完全对应),1:2 和 1:4 三种模式,其中后两者会引入一些延迟,但能够支持高得多的内存频率。

Turbo Boost,TDP/MTP

此前采用 Turbo Boost 2.0 的 Intel CPU 中会有两个功耗——一个是长时睿频功耗(PL1,Power Limit 1),一个是短时睿频功耗(PL2,Power Limit 2),和一个最长睿频时间 TAU。

在散热与供电允许的情况下,CPU 进入睿频模式时,会先以 PL2 功耗运行,然后经过一段时间(一般是 56s,也就是大约 1min),降低到 PL1 的功耗。

此前,一般 PL2 会被设置为高于 PL1,而 PL1 则一般等于处理器标注的 TDP,也就是默频状态下的功耗。

但在 12 代酷睿 CPU 中,PL1 被设置为与 PL2 相同,也就是说,用户无需任何调整,只要在散热和供电允许的情况下,12 代酷睿 CPU 将能以最高性能几乎无限制地运行,而这个新的最高睿频功耗(Maximum Turbo Power)则以 MTP 表示。

你可以理解为 MTP 标记的是全核心 Turbo Boost 2.0 跑满时的功耗。

在华硕 ROG Hero 主板的 BIOS-Extreme Tweaker 中,LDPPL(Long Duration Package Power Limit)和 SDPPL(Short Duration Package Power Limit)和 PPTW(Package Power Time Window)对应的就是 PL1、PL2 以及 TAU,你也可以根据需要进行调整。

考虑到晶圆生产过程中,不同核心会有不同的完美程度,因此对于体质更佳的核心,Turbo Boost Max 3.0 技术会允许它们额外跑多 100MHz 的频率,并将负载最大的单线程任务优先部署到这个更优的核心上,达成出厂 5.2GHz 的单核心最高睿频。

测试

在测试的 CPU 上,选用了 12600K 和 12900K 两个 SKU,分别代表本次 Intel 12 代酷睿首发阵容中主流和旗舰 CPU 的表现。

测试平台采用的是华硕提供的玩家国度 Maximus Z690 HERO 主板 + 龙神 II 360 AIO 套装。

今年 Maximus 系列没有沿用数字代数命名——毕竟十四代产品,不是硬核 DIY 玩家可能没法很快想起来对应的是什么,改用芯片组命名为 Maximus Z690 HERO 主板。

采用 20+1 相 90A 供电,可以轻松支持 12900K 的供电需求,甚至还能进一步上探超频能力,同时主板上提供 PCIe 5.0 接口、DDR5、2.5Gb 网络和 WiFi6E 无线支持,以及一系列 AI 特性——包括超频、散热、网络和双向降噪等等。

同时,除了这些硬实力外,HERO 主板还有许多人性化的设计,比如通过机械结构联动释放 PCIe 插槽卡扣的 Q-Release,以及 LGA1200/1700 双平台扣具支持。

不过为了最大程度发挥 CPU 的潜力,我使用了华硕龙神 II 360mm AIO 水冷搭配 LGA1700 扣具——此前购买过华硕水冷的朋友也可以去小程序中申领 LGA1700 扣具,是免费的。

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相较于其它 360 AIO,龙神 II 的特色就是那块 3.5寸 的屏幕了,这块全彩液晶屏幕可以显示各种内容,发挥你自由的 DIY 个性。采用 Asetek Gen 7 方案 + 额外的散热风扇,在保持 CPU 清凉的同时也能为周围的 VRM 和 DRAM 带来降温的效果。

为了最大化发挥 12 代酷睿处理器的潜力,采用了 Windows 11 的操作系统,PCIe 4.0 固态以及一张 RTX A4000 专业卡,无论是游戏测试还是生产力测试,它都不会成为 12 代酷睿处理器的瓶颈。

在内存方面,我们选用了威刚 ADATA 的 4800MHz DDR5 内存,通过内存 XMP 到 5200MHz。

i5 和 i9 的合照,LGA1700 插槽扣具由 75 x 75 扩大到了 78 x 78,CPU 本身的引脚更多,面积也更大。

先来个开胃菜吧:

首先出场的是 i5-12600K ,凭借着全新的混合架构和升级的核心获得了超越此前旗舰的性能,无论是单核心还是多核心均获得胜利,看起来这代 i5 CPU 将会是非常具有竞争力的一款产品。

在 CineBench R20 R23 这两款同样是测试多核心的成绩中,i5-12600K 也是同样展示出了越级的性能,这对于预算有限的装机用户来说是一个巨大利好,本代中端芯片能提供此前闻所未闻的高性能体验。

12900K 的优势则更加夸张,CPU-Z 多核心增幅来到了 75%,CineBench R20 单核接近 770,R23 单核破 2000。

在 CrossMark 跨平台跑分中,i9-12900K 的优势进一步扩大,测试分数约 2200 分,相较于上一代提升超过 500 分,提升高达 40%,属实是令人震撼。

但更加令人震惊的可能是在以 PugetBench 为代表的生产力应用测试中,无论是以单核心为代表的 Photoshop,还是能够较好利用多核心的 Lightroom、Premiere Pro、After Effects 还是达芬奇中,12 代 12900K 都能获得超越上一代 15% 左右的性能,而哪怕是 12600K 也能实现对上一代 i9-11900K 的小幅胜出。

在对内存吞吐敏感的 Lightroom、Premiere Pro 和 AE 中,使用 DDR5 的 12 代酷睿平台优势尤其明显。

总结

无论在标准化测试还是实际生产应用场景中,12 代酷睿处理器都展示出了堪称恐怖的统治力,正确处理任务的线程调度器能够最大化发挥单核心的高频高性能优势,而混合架构的设计则让它在售价相近的竞品中展示出了强劲的性能优势——本代 i5 即可媲美上一代 i9,而 i9 更是完成了对自己大幅度的超越,将性能提升到了一个全新的高度。i7 作为一款性能更接近 i9(8 性能核心和 i9 持平,只是少了 4 个小核),但价格却显著更亲民的产品,性价比也非常突出。

DDR5 对于生产力应用的优势已经开始体现,而这一优势随着 DDR5 内存成熟和频率进一步提升、价格进一步下降,优势只会越来越大,配合 Z690 芯片组的丰富扩展性和 PCIe 5.0 战未来的超前设计,12 代酷睿的确是目前 Windows 生态下内容创作 CPU 的上好之选。

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