进无止境第一款全核心5.0GHz处理器之酷睿i9-9900Ks首发测试

《微型计算机》评测室

要想提升处理器性能，除了设计更先进、更有效率的处理器架构外，另一个办法就是提升处理器的工作频率。不过与设计处理器架构相比，这个办法也不容易。要提升处理器的频率，就需要相关的处理器生产工艺能跟得上需求。在2004年，英特尔时任总裁贝瑞特就因散热问题无法解决，不能按计划推出4.0GHz的奔腾4处理器在大会上向公众下跪道歉。而在处理器进入多核心时代后，核心数的增多，处理器发热量、功耗的增大使得处理器频率的提升难度更大。

直到10年后的2014年，酷睿i7M790K的问世才让我们获得四颗处理器核心都工作在4.0GHzT的極速体验，处理器生产工艺的研发难度可见一斑。值得称赞的是，面对各种挑战，英特尔对于生产工艺的推动却一直保持积极甚至可以说激进的态度，其处理器工作频率相对于市场上很多同类产品也都具有优势。现在为了带给用户更好的性能，英特尔更推出了首款在默认设置下，8颗处理器核心都工作在5.0GHz的特别版处理器——酷睿i9-9900KS，那么这款处理器能带给我们怎样的体验？相对于曾经的游戏处理器王者酷睿i9-9900K能带来怎样的改变呢？

真正的“5.0GHZ”处理器酷睿i9-9900KS解析

如果说酷睿i9-9900KS是第一款5.0GHz处理器，那么对于酷睿i9-9900K、酷睿i7-8086K来说，它们肯定是不“服气”的。客观地说，这两款才是实现5.0GHz频率的先驱，但它们只能在处理器中只有单颗或两颗核心工作时，才能通过睿频加速到5.0GHz。所以虽然酷睿i9-9900K处理器较早地实现了5.0GHz这一频率，但却不能说它是一颗真正完全体的5。0GHz处理器，而酷睿i9-9900KS就不一样了。

首先从我们此次收到的酷睿i9-9900KS评测样品来看，它采用了与其他普通酷睿处理器完全不同的包装——不再是小小的方盒，一个大大的包装盒内嵌入了一个与酷睿i9-9900K包装类似，以黑蓝为主色调的十二面球体包装。包装内并没有附送散热器，这是因为普通的风冷散热器无法满足酷睿i9-9900KS这样的高频处理器，毕竟它拥有比酷睿i9-9900K还要高的工作频率。

酷睿i9-9900KS处理器采用了与酷睿i9-9900K相同的Coffee Lake-S Refresh架构，8核心、16线程设计，由英特尔14nm++生产工艺打造。在缓存容量上两者也保持一致，其三级缓存容量达到16MB。同时它们也均具备高端第九代酷睿处理器的主要优点——处理器内部（处理器核心与处理器顶盖之间）的导热材料从之前的硅脂换为钎焊。钎焊的主钎料铟的导热系数是81.6W/（rmK），而硅脂的导热系数通常不到10，甚至不到5。

可以说酷睿i9-9900KS与酷睿i9-9900K两款处理器在技术规格上非常接近，其最大的不同就是基础频率从3.6G Hz增加到4.0GHz，更重要的是无论有多少颗核心参与工作，酷睿i9-9900KS的频率都可以通过睿频技术提升到5.0GHz稳定工作，是一颗真正的5.0GHz完全体处理器。

同时在以下两方面，酷睿i9-9900KS与酷睿i9-9900K相比也有所区别。一是频率的提升相应地提升了处理器的TDP热设计功耗，酷睿i9-9900KS从酷睿i9-9900K的95W大幅提升到127W，这需要主板厂商对主板BIOS进行同步更新，不然主板BIOS可能会在运行中降低处理器频率，避免处理器功耗超过95W，从而限制处理器性能的发挥。因此对使用酷睿i9-9900KS的用户来说，需要及时更新主板BIOS;第二是处理器内核的步进从酷睿i9-9900K的PO升级为RO，新步进强化了安全防护，可以更好地防御各类安全漏洞，且不会造成性能损失。同时新步进还对处理器性能进行了优化，能小幅提升处理器的IPC（每周期执行指令数）。

综上所述，作为第一款完全工作在5.0G Hz频率下的酷睿i9-9900KS，它还是相当值得期待的，那么在实际测试、体验中，它能带给我们怎样的表现呢？

为5.0GHz处理器保驾护航Z390旗舰级主板：ROG MAXIMUS XI EXTREME

面对Core i9-9900KS这样强悍的5.0G Hz处理器，要想确保电脑长时间工作在5.0GHz高频下也能稳如磐石，显然必须为它搭配一款同样优秀的Z390主板。此次我们选择了ROG玩家国度的MAXlMUS XI EXTREME主板与其搭配。EXTREME意味着它是ROG Z390系列主板中定位最为高端的一款产品，那么它到底有何特别之处。

这款主板主要面向追求最强性能的玩家或者为那些高端的旗舰型水冷主机服务，为了满足酷睿i9-9900KS这类高频、高功耗处理器的需求，这款主板采用了豪华的8+4相供电设计，每相供电电路搭配一颗在高电流状态下更稳定、效率更高的MICROFINE合金电感，日系尼吉康FPCAP黑化版固态电容（在105℃环境温度下，标称工作寿命为一万小时），以及最大可承载60A电流、整合MOSFET上下桥与驱动器、致力于提高转换效率的国际整流器公司IR 3555M PawIRstage一体式封装MOSFET。这也就是说8相核心供电电路最大可承载480A电流，足以轻松应对TDP为127W的酷睿i9-9900KS。从我们的初步体验来看，当酷睿i9-9900KS在同时开启CPU、FPU、CACHE的AIDA64烤机测试中，以5.0GHz满载运行半小时后，主板处理器供电部分的最高温度也就76℃，发热量并不高。

同时在内存供电部分该主板不仅采用了独立的两相供电设计，还搭配了多颗松下SP-Cap聚合物铝电容。SP-Cap聚合物铝电容是采用高导电率聚合物材料作为阴极的片式叠层铝电解电容器。此类电容具有等效串联电阻（ESR）低，降低纹波电压能力强的特性。在高频工作环境下，其阻抗曲线呈现近似理想电容器的特性，电容量非常稳定，更适合在高负载环境下工作，一般仅在高端板卡产品上能看到此类SP-Cap聚合物铝电容的采用。

此外在内存部分，MAXIMUS XI EXTREME主板也加入了Optimem II内存优化设计，工程师重新设计了主板布线设计，并在顶层PCB力口入了接地屏蔽、接地环以减少外部信号干扰与横向干扰，使得这款主板在插满四根高频内存时，它的内存频率最高可以达到DDR4 4400（注：需内存颗粒体质同样达到高水准）。

而为了让部分对硬件并不熟悉的用户也能体验超频，MA×IMUS XI EXTREME主板也提供了AI智能超频功能，该功能可以在AI SUITE软件中开启，能够智能评估CPU的超频潜力，以及用户所用散热器的散热能力，帮助用户找到CPU的最佳工作频率。同时Al智能超频功能的启动非常简单，只需用户在AI SUITE3软件的DUAL Intelligent Processors 5选项卡中点击“START AIOPTIMIZATION”即可一键超频，使得在超频方面可能并不专业的游戏玩家，也能一键将处理器的频率超频到较高水平。而根据我们的多次尝试来看，在使用一体式水冷的环境下，MAXIMUS XIEXTREME主板最终可在1.35V电压下，将酷睿i9-9900KS超频到5-2GHz，并完成如CINEBENCH R15渲染测试、HandBrake视频转码等全部性能测试，而之前酷睿i9-9900K在MAXlMUS XIEXTREME主板上的最高稳定超频频率只有5.1GHz。因此在接下来的测试中，除了默认性能，我们还会同时展示酷睿i9-9900KS超频到5.2GHz的性能表现。

考虑到高端用户对存储性能的要求也不会低，MAXIMUSXI EXTREME主板特别配备了多达四个M.2 SSD接口，其中两个位于主板PCH芯片组散热片下方，M.2 SSD可以直接安装在这些接口上，并与这些预装了导热垫的散热片紧密接触，有效降低SSD工作温度，避免降速。另外两个M.2 SSD接口则由ROG主板特有的DIMM.2模组扩展卡提供，该卡可通过插入主板上一个外形类似DDR4的插槽进行使用，卡上有两个M.2 SSD插槽。而与以往DlMMl2扩展卡不同的是，MAXIMUS XI EXTREME主板的DIMM.2扩展卡正反两面都配备了大型散热片，同样可以为安装在扩展卡上的两块M.2 SSD提供高效散热。

功能上，ROG MA×IMUS XI EXTREME也配备了AquantiaAQC 111C 5G网络芯片，理论上拥有高达5Gbps的网络传输速度，远快于普通干兆网卡。无线网络部分，借助Z390主板整合的CNVi无线交流解决方案，该主板配备了英特尔无线AC9560伴射频（CRF）模块，可支持2×2 MU-MIMO（多用户多入多出）技术和160MHz频宽，Wifi带宽可达1.73Gbps。同时ROG MAXIMUS XI FORMULA主板在网络部分还集成了GAMEFIRST V网游优化工具，其新增的Extreme mode极限模式可以强制将游戏数据包排列到队列前面而不必检查数据包，从而有效降低网游延迟。

音频方面，这款主板也配备了SUPREMEFX电竞信仰音效系统。其核心是一颗由瑞昱特供、输出信噪比为120dB的S12207.1声道Codec，并搭配谐波失真仅-94dB的ESS ES9023P DAC芯片、尼吉康音频电容、专为防爆音与侦测播放设备阻抗的DE-POP MOSFET，以及镀金音频插孔等多种高品质元件。当然，可以图形化指示声音方位的Sonic RadarⅢ声波雷达也是必不可少的元素。

最后ROG MAXIMUS XI EXTREME主板在外观上的设计也充满了个性化。它同样支持ROG传统的AURA SYNC同步发光技术，主板还在I/O面板处提供了一个LiveDash OLED系统显示屏，它可以显示CPU频率、设备温度、风扇转速等信息，用户还能自己制作、显示各种自定义GIF动画或logo。

测试点评：可以看到，测试结果完全在意料之中，由于两款处理器使用完全相同的Coffee Lake-S Refresh架构，主要的不同仅在处理器频率上，因此测试结果自然是频率高的表现更好。特别是在涉及多线程性能的测试中，因为酷睿i9-9900KS在满载状态下的频率达5.0GHz，而酷睿i9-9900K的频率降低到4.7GHz，所以会有比较明显的优势。如酷睿i9-9900KS的CPU-Z 1.90处理器多线程性能比酷睿i9-9900KN升了6%，在GEEKBENCH 5.0.2处理器多核心性能测试中，酷睿i9-9900KS也拥有约3%的性能优势。

而在一些单线程性能测试中，酷睿i9-9900KS仍然也有更好的表现，原因在于酷睿i9-9900KS拥有更低的频率提升延迟，只要侦测到有任务运行，就马上将处理器频率提升到5.0GHz恒定工作。而酷睿i9-9900K雖然单核加速频率也是5.0GHz，但它的频率提升速度要慢一些，频率可能会先提升到4.8GHz，待工作量彻底减少到仅针对一颗或两颗核心时，频率才稳定到5.0GHz。超频到5.2GHz后，酷睿i9-9900KS的多线程、单线程性能都得到了进一步提升，这也使得处理器的整体性能得到了有效改善。如《鲁大师》5.19的处理器性能总分突破了21万分，达到了215942，在《鲁大师》处理器性能排行中，这款8核心处理器就能进入前50名，甚至已超过像至强E5-2697 v3这样较老的14核心、28线程处理器的性能。

测试点评：相应地，处理器单线程、多线程性能的提升也令酷睿i9-9900KS在实际的应用性测试中有更好的表现。如在CINEBENCH R15处理器多核心渲染测试中，酷睿i9-9900KS的渲染速度比酷睿i9-9900K快了6.3%;同时在转码软件Handbrake中，酷睿i9-9900KS在进行4K视频转1080p H.265视频，转码时间也比酷睿i9-9900K缩短了5.4%。更加突出的是在TrueCrypt AES加解密应用中，酷睿i9-9900KS的运行速度比酷睿i9-9900K足足快了10.8%;在Foobar2000 FLAC音频转MP3应用中，时间也缩短了10%。能有这样的结果也并不让人意外，毕竟现在的音视频转码软件、加密软件、金融运算软件等都对多核心处理器进行了很好的支持，处理器的多核性能可以得到很好的发挥。而在多核运行状态下，酷睿i9-9900KS拥有高达5.0GHz的工作频率，自然会比在多核心满载时只能工作在4.7GHz的酷睿i9-9900K好不少。

当然在超频到5.2GHz后，酷睿i9-9900KS还能带来更好的应用性能表现，如7-Zip处理器压缩与解压缩性能从默认的75463MIPS提升到77509 MIPS;其CINEBENCH R15处理器多核心渲染性能达到2264cb，单核心渲染性能更达到229cb，逼近230cb，借助超高的工作频率，优秀的架构设计，其强悍的单核心性能可谓难寻对手，毕竟目前竞争对手最强处理器的单核性能，也只能达到约205cb左右。

测试点评：尽管核心数量并不算多，但酷睿i9-9900K之所以能在市场上引起关注就在于它的游戏性能表现优异。而在酷睿i9-9900KS问世后，酷睿i9_9900K的游戏霸主地位显然要让位了。可以看到最为明显的是在《僵尸世界大战》中，尽管我们的画质设置不算低，2K分辨率加最高画质设定，但酷睿i9_9900KS的游戏运行帧速却比酷睿i9_9900K快了达38fps。我们分析这很可能是因为该游戏对多核心处理器优化较好（注：核心数较多的锐龙处理器在这款游戏中也能取得不错的成绩），可以使用各颗处理器核心的运算资源，所以当酷睿i9_9900KS运行这款游戏时，处理器的工作频率在5.0GHz左右，而当酷睿i9_9900K运行该游戏时，频率就会大幅下降到4_7GHz，从而在最终帧速上带来较大的差距。此外在《孤岛惊魂：新曙光》中，酷睿i9_9900KS相对酷睿i9-9900K也能取得5fps的速度优势。当然在《战争机器5》《古墓丽影：暗影》等对处理器性能依赖不大的游戏中，两款处理器的帧速差异就很小。

注意散热与电源专为高性能用户打造的利器

可以看到虽然在内部架构上没有明显改变，但相对酷睿i9-9900K来说，默认恒定工作在5.0GHz的能力，最高可稳定超频到5.2GHz的表现都显示出酷睿i9_9900KS明顯拥有更好的体质。不过要想充分发挥出它的性能，也需要大家为它搭配优秀的硬件。其仅在处理器默认频率满载状态下，不包含显示器的平台功耗就达到了263W，如果考虑到有超频需求，以及高端显卡（功耗约300W）有可能同时满载，再留出部分冗余的情况，玩家起码应该配备一台额定功率在800W左右的电源。另外，尽管我们使用的是NZXT X72旗舰级360mm水冷，不过在超频到5_2GHz进行高强度的多线程运算时，处理器温度还是极易突破85℃。因此只有做好散热、配好电源，你才能将酷睿i9_9900KS这头“怪兽”的性能全部释放出来。