是LGA 1150平台的最后一个岗哨——3354英特尔Broadwell台式机处理器,是第一款在台式机处理器中以14纳米工艺生产的产品。
但是它刚一上市就面临着后继者的挑战,而且在新品阶段就被国外媒体点评为“CPU性能不及四代酷睿”。那么事实的真相到底是怎样的?Broadwell桌面处理器是不是注定了天生“短命”的悲剧?
《微型计算机》评测室为此特别通过特殊渠道获得了两款Broadwell台式机处理器,进行了更加深入的测试。接下来请一起来欣赏LGA1150时代最后的大片。
Broadwell台式机处理器简介
总体来看,Broadwell台式机处理器是由Broadwell- H高性能移动版处理器调整而来,最大技术特性是采用了14nm工艺制造,TDP仅65W。而在技术架构上,Broadwell台式机处理属于“工艺更新、架构微调”的“Tick”代次产品,它的处理器核心架构并没有大的调整,仍然内置FIVR全集成电压调节模块。
在集成的核芯显卡部分,Broadwell台式机处理器有很大的更新。首先它为核芯显卡加入了128MB的eDRAM(带宽在50GB/s左右),带宽压力和显存访问延迟将被大幅度降低。而且,eDRAM还可以作为处理器的四级缓存,在一定程度上提高CPU的执行效率。
在处理器内部结构上,Broadwell台式机处理器与以往产品有明显不同,由一块小型芯片即128MB eDRAM与处理器核心芯片组成,同时仍使用普通硅脂导热。
其次,所有Broadwell台式机处理器均采用了型号为Iris Pro 6200的核芯显卡,拥有高达48个改进后的EU单元,计算性能相比前代产品增加了20%、采样吞吐率提升了50%。微架构的改进还带来了几何性能、Z轴消隐、像素填充方面的性能增加,这都有助于提升最终的3D性能。
Broadwell处理器内部架构图,可以看到,Iris Pro 6200核芯显卡的规模非常庞大,远超四颗处理器运算核心。
Iris Pro 6200拥有48个EU执行单元。
目前英特尔发布了五款Broadwell台式机处理器,它们是Core i7- 5775C、Core i7- 5775R、ore5675C、Core i5- 5675R以及Core i5- 5575R,包含了BGA接口的“R”系列和LGA接口的“C”系列。其中,两款C系产品是消费者目前唯一能买到的Broadwell台式机处理器,而且都具备超频能力。接下来,我们将要测试的就是这两款Broadwell台式机处理器。
工程版Core i7 5775C处理器(左)对比 Core i7 4790K处理器
工程版Core i55675C处理器(左)对比Core i5 4460处理器,虽然它们在正面上非常相似,但在处理器背面,Broadwell台式机处理器的电容少了很多,表明新工艺的采用降低了处理器的供电需求。
我们如何测试测试目的与方法
针对“CPU性能不及四代酷睿”的结论,我们此次将重点测试Broadwell的处理器性能,并采用Core i5 4460、Core i7 4790K进行对比参考。此外,我们还会进行更有意义、更公平的同频、同电压设置环境下的性能、功耗对比测试,以验证Broadwell处理器核心是否真的出现了退步。最后,我们还会对Iris Pro6200核芯显卡进行详细的性能测试,并与HD Graphics 4600、AMD A10-7870K进行对比。
Broadwell搭配需注意
尽管Broadwell台式机处理器仍采用LGA1150接口,并兼容9系列主板,但对于9系主板用户来说,需升级BIOS才能完全发挥出Iris Pro 6200、eDRAM这些新增部分的最大性能。为此,我们特别采用了专门针对Broadwell进行优化的华擎Z97极限玩家6主板。
默认性能测试Haswell Refresh并未称霸处理器性能测试
测试点评
处理器性能测试结果似乎如其他媒体所言,比Broadwell Core i7 5775C拥有高达700MHz频率优势的Core i7 4790K在所有处理器测试中均一马当先。
不过,在Core i5级别的对比中,Broadwell核心的Core i5 5675C在大部分测试中击败了Core i5 4460。
从软件监测来看,在运行CINEBENCH R15这样的重载测试时,Core i5 5675C仍能保持3.5GHz的运行频率,Core i5 4460则会降低到约3.2GHz。那么频率优势是不是Core i5 5675C的决定性因素呢?后文测试继续验证。
处理器应用性测试
测试点评
和处理器性能测试中的结果一样,频率更高、处理器运算速度更快的Core i7 4790K在视频转码、PhotoShop图片处理、金融运算中都拥有更快的任务完成速度。但是在WinRAR文件压缩性能中,缓存容量的大小非常关键,因此配备128MB eDRAM缓存的两款Broadwell处理器都击败了对应的Haswell Refresh产品。
游戏性能测试
测试点评
游戏性能的测试结果有些错综复杂,Core i7 4790K在3DMark测试中略胜一筹,占据首位。在对显示核心性能要求很高的《神偷4》中,四款处理器平台的差距很小。而在侧重依赖处理器性能的《坦克世界》、《使命召唤:高级战争》中,Broadwell处理器的表现则更加突出,Core i5 5675C在这两款游戏中的平均运行帧速相对于Core i5 4460都快了10fps;而且频率更低的Core i7 5775C也在这两款游戏中取得了胜利。
推测主要功臣还是在于eDRAM四级缓存的使用,提升了处理器在缓存中查找所需数据的命中率,令CPU得以更快地完成运算任务。
功耗与温度测试
(戳图放大看详情)
测试点评
14nm的采用令Broadwell处理器在这部分的测试中轻松取胜。Core i5 5675C处理器的发热量并没有因为烤机运行频率比Core i5 4460高300MHz而剧增,其满载温度同为65℃。同时,Core i5 5675C的满载功耗比Core i5 4460还低了约7W。Corei7 5775C也在功耗与温度表现上明显优于Core i7 4790K,当然它的频率比后者低了700MHz。
那么在相同频率、相同电压设置下,Broadwell处理器还能发挥出相应的优势吗?
同频性能测试Broadwell处理器全面领先
在这部分测试中,我们特别将四款处理器的频率均固定为3.1GHz,并使用相同的1.1V处理器电压。
同频条件下,Core i7 4790K在默认频率下曾明显领先的项目,如SiSoftware Sandra处理器算术性能、CINEBENCH R15处理器渲染性能、转码性能全部被Core i7 5775C反超。而在Core i5 5675C、Core i5 4460这两款处理器上对比的结果也是类似。我们认为带来这一结果的主要功臣仍是大容量eDRAM缓存的配备,毕竟CPU的高速缓存越大越好,对各类应用都能带来提升。
而在频率与电压完全相同的功耗与温度测试上,温度方面,满载环境下,Corei5级别的Broadwell处理器比相应的Haswell Refresh凉快了1℃,而Core i7级别的Broadwell处理器满载温度则低了3℃。功耗方面, CPU满载状态下,采用Broadwell处理器的两个测试平台较Haswell Refresh平台均低了22W。
通过AIDA64测试可以看到,Broadwell处理器内置的eDRAM读取带宽即测试中的L4 CACHE远高于双通道DDR3 2133内存,在访问延迟上也更低,是其性能增长的关键因素。
性能更好、功耗更低,这一测试结果很好地推翻了其他媒体所谓的Broadwell“CPU性能不及四代酷睿”的结论。
核芯显卡性能测试最强CPU显示核心
测试点评
可以看到,在拥有多达48个EU单元的Iris Pro 6200核显和128MB eDRAM的助力下,即便是APU中的最强产品A10-7870K在面对Broadwell时也有所不敌。这两款Broadwell处理器已经可以在全高清分辨率、最高画质设置下,流畅运行《尘埃:决战》、《蝙蝠侠:阿卡姆骑士》这类要求不是太高的3D游戏;以中等画质,流畅运行《坦克世界》,并可基本流畅地运行《使命召唤:高级战争》。这一性能已经可以满足大多数主流游戏玩家的需求。
它本不该如此短命
AMD肯定知晓Iris Pro 6200拥有强大的性能,但是目前AMD并未采取任何应对举措,究其原因就在于这两款Broadwell台式机处理器的价格实在太高。其罪魁祸首也是屡次在测试中帮助Broadwell战胜Haswell Refresh的eDRAM。这也就造成Core i7 5775C的售价高达到2690元左右,比Core i7 4790K高了约400元;Core i5 5675C的售价也在1730元,比Core i5 4690K高了200元。这也更凸显出了售价仅899元的A10-7870K的价格优势。
两款Broadwell台式机处理器可以使用倍频超频,但是超频能力表现一般。在1.45V核心电压下,只能稳定在4.4GHz,而Haswell Refresh仅需1.3V就能稳定在4.6GHz。
更悲剧的是,由于14nm工艺研发进度的拖延,近期才上市的Broadwell台式机处理器将马上面对后续兄弟(Skylake处理器)的挑战。在新、老产品的夹击下,价格居高的Broadwell台式机处理器不会有太好的未来。如果没有14nm研发进度的拖延,Broadwell本有机会为LGA 1150平台再带来一次性能升级,可惜的是,历史没有如果。