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高频大杀器,英特尔Core i7 4790K处理器全面评测

时间:2014-06-14 00:26:27  来源:互联网  作者:happy  浏览量:

 今年Intel推出的HaswellRefresh并没有引起消费者太大的关注,究其原因,一是去年推出的Haswell处理器已经足够强大了,二是Haswell Refresh最初上市的时候,其最高端的型号Core i7 4790K并没有同步发布,因此即便Haswell Refresh搭配了一款全新的Z97芯片组还加入了一些新功能,但也没有能够起到吸引用户的作用。不过,Intel并没有让我们等待太久,虽然首批上市的Haswell Refresh处理器并不包含其不锁倍频的版本Core i7 4790K,但很快我们就拿到了一颗Core i7 4790K的处理器,这是Intel第一款默认主频达到4GHz,睿频达到4.4GHz的处理器,这样一款高频处理器的性能是否能带给我们新的惊喜,又能不能让用户满意呢?今天我们就用全面的测试来回答这些问题。

 

最强的22nm处理器


 

Core i7 4790K工程版处理器


 

 

Core i7 4770K(左)、Core i7 4790(中)与Core i7 4790K(右)采用接口相同,但Core i7 4790K的电容排列方式与前两者有所不同


 

 

Haswell Refresh架构示意图

       去年年中发布的Haswell处理器是在算得上是一系列足够出色的处理器,所以Haswell也能够迅速成为市场的主流。基于Intel的Tick-Tock的交替发展战略,Intel今年发布的Haswell Refresh处理器其实总的来说变化并不大,唯一变化明显的就是我们刚拿到这款Corei7 4790K,和以往每代默认频率提升0.1GHz不同的是这款处理器和上一代Core i7 4770K相比默认频率上跳了0.5GHz,让Core i7 4790K成为了Intel历史上第一款默认主频达到4GHz的处理器。

       这得益于新架构CPU的制造上换了封装以及全新的导热硅脂,在高负载状态下CPU的满载温度也将下降10度左右,不过也让Core i7 4790K的TDP从84W上调到了88W。从外观上我们也可以看到,Core i7 4790K和Core i7 4770K以及Core i7 4790相比,背部的电容排布大不相同,据说这样的改进有利于提高处理器的供电效率,提升CPU的稳定性和耐用性

主流K系列处理器规格对比表

型号

Core i7 4790K

Core i7 4770K

Core i5 4690K

Core i5 4670K

频率

4.0GHz

3.5GHz

3.5GHz

3.4GHz

睿频

4.4GHz

3.9GHz

3.9GHz

3.8GHz

制程

22nm

22nm

22nm

22nm

二级缓存

4×256KB

4×256KB

4×256KB

4×256KB

三级缓存

8MB

8MB

6MB

6MB

核心数

4

4

4

4

线程数

8

8

4

4

核芯显卡

Intel HD Graphics 4600

Intel HD Graphics 4600

Intel HD Graphics 4600

Intel HD Graphics 4600

核芯显卡最高频率

1.25GHz

1.25GHz

1.20GHz

1.20GHz

接口

LGA 1150

LGA 1150

LGA 1150

LGA 1150

内存架构

DDR3 双通道

DDR3 双通道

DDR3 双通道

DDR3 双通道

TDP

88W

84W

88W

84W

处理器性能实测

       对于Haswell Refresh平台的Core i7 4790K处理器来说,其定位是为了取代上一代的Core i7 4770K处理器,毕竟这款处理器的默认频率比Core i7 4770K高了0.5GHz,频率的提升都超过了10%,因此它是否能成为最强的处理器才是大家最大的疑问。我们组合三套配置进行测试,对比Core i7 4770K、Core i7 4790和Core i7 4790K的性能,通过对整机性能、游戏性能、处理器性能、内存性能、多媒体编码性能的测试来测试Core i7 4790K的性能表现。

       整机性能测试:我们引入PCMark7进行测试,PCMark7包含七个不同的测试环节,结合超过25个独立工作负载,涵盖了存储、计算、图像与视频处理、网络浏览、游戏等PC日常应用的方方面面。

       游戏性能测试:我们使用3DMark11 E模式以及DX10游戏《生化危机5》和DX9游戏《街头霸王4》来考查各配置的游戏性能。

       处理器性能测试:我们通过运行Cinebench R11.5 64bit、wPrime、WinRAR4.064bit、SiSoftwareSandra2014等测试程序来测试其得分,同时用MediaCoder2011压缩一段3分29秒码率为43894kbps的AVI视频来测试其编码能力,最后用AIDA64的“系统稳定性测试”来对CPU进行压力测试,看看在CPU满载的情况下系统的功耗是多少。

       对于采用22nm制程且不锁定频率的Corei7 4790K来说,超频是每个高端玩家拒绝不了的诱惑,因此我们在所有常规测试完成后,对处理器进行了超频,看看在搭配Intel原装风冷散热器的状态下,Corei7 4790K的极限频率是多少,这时系统的性能又有多强。

测试平台配置

处理器:Intel Corei7 4790K

Intel Core i7 4790

              Intel Core i7 4770K

主板:技嘉G1.SNIPERZ97

内存:金士顿DDR31600 4GB×2

硬盘:金士顿HyperX120GB SSD

显示器:Dell U2312

电源:长城巨龙1250

系统:Windows 764bit中文版

整机及游戏性能测试分析

整机及游戏性能测试

项目

Core i7 4790K

Core i7 4790

Core i7 4770K

PCMark7测试

基准

6432

6200

6153

轻量级

5823

5629

5557

办公应用

6249

6037

5860

创作性能

8405

8128

8181

娱乐性能

4924

4747

4783

计算性能

13272

12208

12615

存储性能

5256

5255

5251

3DMark E模式

基础测试

2810

2618

2800

图形性能

2474

2297

2462

物理性能

8812

8154

8692

《生化危机5》1920×1080最高画质,无AA

27.3fps

26.5fps

27.3fps

《街头霸王4》1920×1080最高画质,无AA

49.34fps

47.62fps

50.19fps

Sisoftware Sandra 2014

内存整数带宽

18.318GB/s

18.211GB/s

18.356GB/s

内存浮点带宽

18.305GB/s

18.260GB/s

18.254GB/s

 

       PCMark7的测试成绩在我们的预料之中,毕竟,无论是Core i7 4790K还是Core i7 4790,其默认频率都比Core i7 4770K更高,而且PCMark7主要测试的还是系统的整体性能,对处理器的压力并不算大,因此默认频率越高,其理论整体性能应该更强,所以Core i7 4790K的性能优势是可以期待的,但是作为一款主频超出0.5Hz的处理器,Core i74790K的表现并没有超出Corei7 4790和Core i7 4770K太多,虽然取得了全面的优势,但只有计算性能上领先的幅度相对较大,勉强算是和频率提升的幅度接近。

       对于3DMark 11来说,处理器性能对最终测试的成绩虽然有一定的影响,但当处理器性能差距不太大时,尤其是在显卡比较低端的时候,显卡的作用更大。从测试结果可以看出,Core i7 4770K和Core i7 4790K的核芯显卡相对于Core i7 4790来说50MHz的频率优势,但这50MHz就决定了这两款处理器的3D性能明显高出一截。在物理性能这种纯粹靠处理器运算的环节,借助频率优势,Corei7 4790K的表现依然更好,由于Corei7 4770K是一款不锁频的处理器,在高负荷状态下的频率稳定性——睿频的性能还是要明显高于锁频的Core i7 4790的,因此在这个项目的测试中,Core i7 4790K完胜,而Core i7 4790则完败。

       对于目前的大型3D游戏来说,主流的高端处理器早已不再是制约游戏性能的因素,显卡的不同才是决定最终性能的因素。从这三款高端处理器来看,核芯显卡的表现要想应付高画质和高分辨率下的DX10游戏都还有点勉强,当然也就不说什么应付DX11的大型游戏了,不过对于DX9游戏是完全没有压力的。至于核芯显卡要想玩DX11游戏的话,只有在低分辨率和低画质下才有比较流畅的表现。

       从内存带宽测试来看,这三款处理器架构相同,其中整合的内存控制器理论上来说也是一样的,因此在搭配同样的内存套装时,内存带宽几乎没有明显的差异,应付用户的日常操作完全没有问题。

处理器性能测试分析

处理器性能测试

项目

Core i7 4790K

Core i7 4790

Core i7 4770K

Sisoftware Sandra 2014

整数运算

144.51GIPS

151.25GIPS

153.35GIPS

浮点运算

83.96GFLOPS

87.69GFLOPS

86.36GFLOPS

多媒体整数

414.61MPixel/s

439.47MPixel/s

440.08MPixel/s

多媒体浮点

256.20MPixel/s

258.17MPixel/s

264.70MPixel/s

加密解密带宽

5.711GB/s

5.806GB/s

5.802GB/s

散列带宽

4.384GB/s

4.666GB/s

4.669GB/s

WinRAR 4.0 64bit性能

3631KB/s

3644KB/s

3427KB/s

Cinbench R11.5 64bit

8.54

7.61

8.36

wPrime 1024M计算时间

229.29s

260.115s

229.598s

MediaCoder视频压缩时间

155s

158s

155s

       我们知道,对于强调多核心系统计算性能的Cinebench R11.5 64bit和wPrime来说,CPU架构、核心/线程数和频率的差距通常会决定最终的性能差距,在处理器性能测试部分,Core i7 4790K足够高的频率确实给它带来了一些优势,从测试成绩可以看到,Core i7 4790K、Core i7 4790和Core i7 4770K几乎没有架构差异,但是默认频率更高的Core i7 4790K在这两个测试项中都表现得非常不错,远远超过Core i7 4790,和Core i7 4770K相比也略胜一筹。不过,无论是在Cinebench R11.5测试中还是在wPrime 1024M计算时间测试中,Core i7 4790K领先Core i7 4770K的幅度都不算大。

       由于WinRAR并不能完全利用所有线程和核心来进行处理运算,所以在WinRAR测试中,处理器的压力并不大,因此Core i7 4790K并没有占据什么优势,甚至还不如锁频的Core i7 4790,只是略比Core i7 4770K强一些。

       SisoftwareSandra 2014的CPU计算和多媒体测试压力非常大,每个核心/线程都以100%的占用率运行,而且测试时间相对较长,在这项测试中Core i74790K没有占到半点便宜,反而是Corei7 4770K取得了全部测试项目的领先,这个成绩让我们感到非常意外。随后,我们监测了处理器的温度和频率,发现在长时间大负荷运算下,Core i7 4790K的核心温度会有非常明显的提升,甚至接近100℃,因此出于自我保护的需要,Corei7 4790K的频率在长时间高负荷运行下会逐渐降低到3.6GHz左右,也就造成了其性能并不比Corei7 4770K好的后果,显然对于满负荷运行的Core i7 4790K来说,Intel原装的散热器是不能胜任的。

       相对来说视频编码虽然同样考验CPU的多媒体性能,但对于所有的Corei7处理器来说目前的编码软件还不能将其性能完全榨干。我们在监测中发现在视频编码时,Core i7 4790K、Core i7 4790和Core i7 4770K平台的CPU占用率在70%~85%之间,因此在这项测试中Core i7 4790K还是具有一定的性能优势。


 

 

       在短期高负载状态下,Core i7 4790K的频率能够保持在4.4GHz,性能确实强大

超频性能测试分析

       技嘉G1.SNIPER Z97主板采用了全新设计的UEFI BIOS,在系统和超频设置项上操作非常简单,在M.I.T的高级频率设置界面可以非常方便地对Core i7 4790K进行超频,而且还有默认的5挡自动超频设置,用户基本不需要进行其他设置即可快速超频。不过,由于我们采用的是Intel的原装风扇,散热能力有限,处理器频率并不能超得特别高,我们尝试将外频提高到48,能够正常开机,但并不能进入系统,降低处理器的主频到4.7GHz,在Intel原装风冷散热器下Core i7 4790K能够稳定的进入系统,并完成测试。


 

 

       主板内置自动超频选项,最高能够超到4.7GHz,不过显示的是Core i74770K超频选项

超频性能测试

项目

Core i7 4790K

Core i7 4790K OC 4.7GHz

PCMark7测试

基准

6432

6470

轻量级

5823

5990

办公应用

6249

6317

创作性能

8405

8578

娱乐性能

4924

4937

计算性能

13272

12808

存储性能

5256

5271

3DMark E模式

基础测试

2810

2794

图形性能

2474

2465

物理性能

8812

8308

WinRAR4.0 64bit

3631KB/s

3834KB/s

Cinebench R11.5 64bit

8.54

6.44

wPrime 1024M

229.29s

298.77s

MediaCoder视频压缩时间

155s

181s

 

       对于处理器本身的超频来说,虽然超倍频可以在4.7GHz频率下进入系统,不过4.7GHz时处理器的散热是个大问题。在测试中我们发现,一旦负载加上去,处理器确实可以以最高频率运行,不过处理器的温度会立刻上升到95℃以上,随着时间的延长,处理器核心的温度急剧升高,甚至会超过100℃,基于自动保护的需要,处理器的频率将会有大幅度的下降,比如我们监测温度和频率时就能够发现,高负荷10秒以后,为了降低温度,基本上频率就已经下降到2.7GHz了。看来,Intel虽然换了封装以及全新的导热硅脂,但超频状态下Core i7 4790K的发热量实在太高,或许只有在液氮冷却下才能够获得非常高的频率。

       从处理器超频成绩来说,超频以后PCMark7测试项的成绩有所提高,但提高的幅度并没有频率提高的幅度那么大,原因就是自动降频。也因为自动降频的缘故,在PCMark7的计算性能测试项中,测试成绩甚至会低于没超频的状态。


 

 

系统可以稳定在最高4.7GHz下并完成所有测试


 

 

       可以看到由于大负荷状态下,Intel原装散热器根本压不住超频后的Core i7 4790K,因此其主频会迅速下降到2.7GHz左右

功耗测试分析

       虽然Core i7 4790K采用了22nm制程和新工艺,但由于其频率提升的幅度并不小,因此其TDP不仅没有降低,反而升高了4W,达到了88W。我们将Core i7 4790K 、Core i7 4790和Core i7 4770K拿来做功耗的对比,同时加入超频后的Core i7 4770K功耗成绩,看看Core i7 4790K的改变究竟在哪些地方。

功耗测试

 

项目

Core i7 4790K

Core i7 4790K OC 4.7GHz

Core i7 4790

Core i7 4770K

闲置功耗

33W

38W

33W

34W

CPU满载功耗

135W

150W

85W

112W

       从测试结果可以看到,同样是采用了22nm制程,Core i74790K的闲置功耗和Core i74790以及Core i74770K差不多,但CPU满载的功耗就比Core i7 4770K高得多了,毕竟这是一款默认频率达到4GHz的处理器,其功耗的大幅增加也是可以理解的。

       在超频状态下,我们可以看到,Core i7 4790K的待机频率同样可以降低到800MHz,实际闲置功耗也不算高,只是超到4.7GHz的状态下满载时功耗非常大,在满载的前10秒,平台功耗甚至达到213W,不过受限于核心温度过高时的自动降频,在频率稳定后,其功耗为150W。

工程师观点 王宇

解决散热问题方能获得高性能

       虽然,Haswell Refresh的更新在我们看来变化并不大,除了默认主频高达4GHz的Core i7 4790K,但是在个人电脑平台上,Intel仍然是当之无愧的霸主。作为Intel的第一款默认频率达到4GHz的处理器,Core i7 4790K完全不适合普通用户使用,无论如何,其发热量都太大了,用Intel原装的散热器完全无法发挥它的性能。甚至,我们认为中端的水冷散热器都不能完全发挥其性能,至少要高端的水冷散热器才能够满足需要。

       对于一款默认频率为4GHz的处理器,一开始我们期望能够将主频超到5GHz,但非常可惜,在4.8GHz的状态下就不能进入系统了,毕竟我们使用的只是一款Intel的原装风冷散热器。当然了,对于这样一款处理器来说,其巨大的发热量也给了我们一个挑战,后续我们也将会挑战用高端的水冷散热器来测试Core i7 4790K在超频后的真正性能。

       从这个角度来看,Intel迟迟不推出4GHz以上的处理器是有道理的,4GHz看来确实是一个坎,迈过这个坎当然有更高的性能,但也就意味着有更高的发热量,这暂时还不能解决,只有等待Intel的下一代14nm处理器来解决这个问题了。

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