十一代酷睿处理器评测

微型计算机评估室

第11代酷睿处理器技术简介

两种处理器架构的融合

第十一代酷睿处理器的代号是Rocket Lake- S，它最大的更新是终于告别了长期使用的SkyLake架构，改用了全新的CypressCove处理器架构。Cypress Cove本质上是两种英特尔处理器架构的结合，其处理器计算的核心部分与冰湖处理器使用的Sunny Cove架构非常相似。而Sunny Cove相比第六代酷睿处理器采用的Skylake架构(当时英特尔的CPU和微架构代号都叫“Skylake”)在IPC上有18%左右的提升。

不过不同的是，Cypress Cove还是14nm++工艺生产的。所以Cypress Cove处理器计算核心的本质是将原本为10nm工艺设计的Sunny Cove移植到14nm工艺，但采用了全新的代号，这也是Cypress Cove的由来。Cypress Cove继承了Sunny Cove core的所有优点，包括同时提高通用性能和特殊性能，增加缓存容量，使内核更宽，增加L1带宽。在缓存方面，Sunny Cove core后端拥有48KB L1数据缓存，比通常的32KB缓存大50%。理论上，L1数据缓存未命中将减少22%。再者，微操作即uOp的缓存较之前的2048- entry有所增加，二级TLB的缓存大小也有所增加。增加TLB有助于降低地址数据因容量不足而被删除的概率，这将降低效率、延迟和性能。在架构设计上，SunnyCove执行端口从8个增加到10个，允许从调度指令中获取更多指令，并一次性提交给执行端口。端口接入循环数据存储器后，带宽翻倍，AGU翻倍，更大的一级指令缓存也能发挥作用。在执行端口方面，英特尔为Sunny Cove的整数部分配备了更多的LEA(有效地址加载)单元，帮助进行内存寻址计算，并增加了新的整数除法单元。浮点上，Sunny Cove增加了重排序资源，带来了AVX- 512单元的设计，支持AVX512和SHA- NI指令集，增加了512位FMA单元，大大提升了加解密性能。与上一代相比，处理器核心部分的整体性能在IPC上带来了19%左右的提升，这是英特尔多年来挤牙膏以来最大的提升。

与Skylake微架构相比，Cypress Cove的CPU核心面积明显大于上一代产品。此外，新的Xe为基础的核心显卡，新加入的PCIe 4.0通道和各种控制单元等。，所以这一代RocketLake- S的处理器核心数量更少，最多只有8个。毕竟处理器的生产工艺还是14nm。此外，Rocket Lake- s处理器最大的改进是支持PCIe 4.0技术。该处理器提供多达20个PCIe 4.0通道，其中16个可用于PCIe 4.0显卡，4个可用于PCIe 4.0固态硬盘

在显示部分，Cypress Cove采用了老虎湖处理器上使用的Sharp Torch的Xe图形核心，这是其第二处理器技术架构的主要来源。但由于这种集成GPU在桌面市场的性能要求较低，Rocket Lake-S的集成GPU规模有所缩减，从TigerLake中集成的最高96个EU单元降至目前的最高32个EU单元(注:32个EU单元的核心显卡型号为UHD显卡750，24个EU单元的核心显卡型号为UHD显卡730)。即使EU单元数量大幅减少，但得益于Xe架构本身的性能提升，新款Rocket Lake- S的GPU性能仍然比之前的第九代高清核心显卡提升了高达50%。毕竟像之前的HD Graphics 630这样的高配核心显卡只有24个EU单位。

同时，夏普Torch新的Xe图形核心还增加了10bit AV1、12bitHEVC等快速同步视频技术的硬件解码能力。关于AV-1的硬件解码，AV-1是一个开源和免费的规范，它可以提供比H.265更高的压缩率和类似的图像质量，因此一经推出就非常受欢迎。目前支持AV-1硬件解码的新处理器也是符合行业大趋势的。

在AI计算方面，英特尔特别强调Rocket Lake-S的DLBoost深度学习加速能力，这种能力是通过英特尔全新的VNNI指令集实现的，可以大幅提升CPU在执行AI相关计算时的性能，尤其是AVX- 512可以支持INT8计算。在英特尔处理器和其他架构上的对比测试表明，VNNI指令集的出现可以带来高达11倍的机器学习性能提升。在实际应用中，VNNI可以高速执行图像分类和图像目标识别，如一键抠图、背景模糊和去除。同时，Rocket Lake- S内部还有一个GNA AI加速单元，可以帮助处理器执行语音人工智能和相关应用，例如语音的背景噪声消除和语音的唤醒词识别。

在其他方面，Rocket Lake-S还支持最新的可调整大小的BAR内存读取技术，该技术允许处理器访问显卡的所有内存，将游戏性能提高了10%左右。同时，处理器也提高了支持高频内存的能力。所有第十一代处理器都可以原生支持DDR4 3200内存。

随着ABT加速技术的临时添加，全核心频率可达5.1GHz

具体产品方面，英特尔将推出多达19款Rocket Lake- S处理器，从最顶级的酷睿i9-11900K到最低定位的酷睿i5-11400T，其中带“K”的型号后缀仍然意味着这款处理器可以超频；带后缀“F”，表示这款处理器没有集成核心显卡，性价比更高，适合独立显示平台；后缀“T”表示产品属于低功耗处理器，TDP的热设计功耗仅为35W。Rocket Lake-S处理器全系列只覆盖6核12线程酷睿i5到8核16线程酷睿i7和酷睿i9处理器。

这一次，我们将测试酷睿i9-11900K和酷睿i5-11600K处理器。都支持超频，其中Core i9-11900K采用8核16线程设计，支持TVB加速技术。单核加速频率最高5.3GHz，与上一代酷睿i9-10900K完全一致。但其全核心默认工作频率由上一代的4.9GHz下调至4.8GHz，不过考虑到核心数量的减少对处理器多线程性能的影响很大，在第十一代酷睿处理器发布前两周，英特尔在其酷睿i9系列产品中加入了一项名为ABT(Adaptive Boost Technology)的自适应加速技术。当处理器检测到需要同时调用3- 8个内核执行任务时，可以将处理器所有内核的工作频率加快到最高5.1GHz，这也使得酷睿i9-11900K成为目前全核频率最高的英特尔处理器。

当然，加上各种加速技术，酷睿i9-11900K有两套功耗标准。Core i9-11900K在以主要工作在基频的PL1功耗标准运行时，其TDP功耗为125W，而在以可以充分利用加速技术的PL2功耗标准运行时，其默认功耗高达251W。因此，用户在使用酷睿I9-11900K时，一定要选择性能优异的水冷散热器。在其他方面，该处理器还内置了32个欧盟单位的UHD图形750核心显卡。酷睿i5- 11600K采用6核12线程设计，定位中端，用于替代上一代酷睿i5-10600K处理器。单核加速频率最高4.9GHz，全核工作频率4.6GHz，相比酷睿i5-10600K，两者工作频率均提升100MHz。虽然这款处理器不支持TVB技术和ABT加速技术，但功耗指标与酷睿i9-11900K相同。PL1功耗标准下功耗为125W，PL2标准下为251W。同时，这款处理器还采用了内置的UHD显卡750核心显卡。

ROG MAXIMUS XⅲHERO，专为第11代酷睿设计的500系列游戏板

在发布Rocket Lake- s处理器的同时，英特尔还发布了为其量身定制的Z590、B560和H510芯片组。与400系列芯片组相比，500系列芯片组最大的变化是将连接处理器和主板芯片组的DMI总线带宽从PCIe 3.0 x4增加到PCIe 3.0 x8，带宽为8GB/s，可以更好地支持高性能存储设备。同时，500系列芯片组恢复了带宽为20Gbps的USB 3.2 Gen 2x2接口，可将用户移动存储设备的传输速度提升至2000MB/s左右..

其他接口方面，凭借Rocket Lake- S处理器，500系列主板增加了对PCIe 4.0、雷电4和Wi- Fi 6E的技术支持。迅雷4其实是在之前的虎湖上支持的，这次只是翻译成了新品。在Wi- Fi 6E方面，相比Wi- Fi 6，增加了6GHz频段支持，部分主板也将其纳入了这个支持列表。但是，新的Wi- Fi 6E也需要相应的设备支持才能获得性能。

对于K系列产品和可以超频处理器的Z590主板，英特尔还增加了AVX2和AVX- 512指令集偏移，即操作倍频和电压调节选项。如果超频后处理器不稳定，发热高，用户可以降低AVX这类不常用指令集的工作频率，提高超频稳定性。

在本次测试中，我们使用的是ROG maximus xⅲhero z590主板。这款主板采用14+2相供电设计，每相供电电路的MOSFET由支持60A电流的MOSFET升级为支持90A负载的CSD95410RRB功率级MOSFET。这意味着MAXIMUS XⅲHERO的总16相供电电路理论上可以支持最大电流1440A，可以轻松保证十一代酷睿处理器的正常运行和超频。此外，MAXIMUS XⅲHERO主板还配备了在大电流状态下更稳定高效的微细合金电感、日本10K固态电容等高规格元件，工作寿命达10000小时。

为了提高工作稳定性，MAXIMUS XⅲHERO还加强了散热设计。主板不仅配备了两个制作精良的大面积电源和散热模块，通过热管连接，还在CPU核心的电源和散热模块上连接了一个铝合金材质的大I/O装甲，增加了主板高热量区域的散热面积。同时，MAXIMUS XⅲHERO的其他区域也实行了大面积散热的思路。庞大的散热模块覆盖了全部四个M.2 SSD接口和主板芯片组，这也意味着几乎所有的高热量配件都可以借助散热片实现高效散热。随着Z590芯片组的采用，MAXIMUS XⅲHERO的技术规格也有了很大的提升。首先，它可以支持11代和10代处理器，给用户提供了空的广泛选择。同时，它还提供了一个PCIe 4.0 x16显卡插槽和最多四个NVMe M.2 SSD接口，其中两个支持双倍带宽的PCIe 4.0 x4，另外两个支持PCIe 3.0 x4规格。

内存部分，在新处理器的支持下，MA X IMUS XⅲHERO的内存性能也得到了提升。这款主板加入了Optimem ⅲ内存优化设计，采用菊花链菊花链拓扑结构连接处理器和内存，并在顶部PCB上加入接地屏蔽和接地环，减少外部信号干扰和横向干扰，使这款主板的内存频率最高可达DDR45333(注:所需内存构成也达到较高水平)。

功能上，Maximus X ⅲ Hero也同时进行了大幅升级。它配备了两个英特尔I225- V 2.5G网卡芯片，双有线网卡设计，以及英特尔最新的Wi- Fi 6E AX210+蓝牙5.2无线模块。与之前的Wi- Fi 6相比，Wi- Fi 6E新增了6GHz频段，频段从5925~7125MHz到7125MHz，信道更多，容量更大，吞吐量大幅提升。

音频方面，MAXIMUS XⅲHERO主板的SupremeFX 7.1声道音频系统，搭载了锐奇最新的编解码器:锐奇ALC4082 7.1声道编解码器，120dB输出信噪比，10个DAC声道，搭配“谐波失真+噪声”仅为-115dB的ESS SABRE9018Q2CDAC芯片。Nichicon音频电容，专门为防爆音和检测播放设备阻抗而设计的MOSFET开关芯片，LED发光音频插孔等多种优质元器件。

值得一提的是，在上述优质硬件的基础上，R O GMAXIMUS X ⅲ Hero主板延续了ROG主板的智能特性，增加了AI智能超频、AI智能散热、AI智能网络、双向AI降噪四大功能。其中，AI智能超频技术利用算法和数据库为系统给出超频设置建议，可以实现接近性能极限的高成功率超频。AI智能散热可以更精准的控制风扇和温度，降低系统风扇噪音，降低风扇负载，在更安静的运行环境中拥有更高效的性能体验。AI网络可以高效优化用户的网络设置，智能调整应用带宽，降低游戏延迟。全新的双向AI降噪技术，不仅可以降低自己麦克风输入的噪音，还可以降低扬声器中队友声音的噪音。在游戏或直播过程中，您和您的队友可以听到更清晰的声音，交流更顺畅。

内置高速风扇，3.5英寸大屏幕

ROG龙津龙神ⅱ360水冷散热器增压

考虑到第十一代酷睿处理器在PL2标准下功耗高、发热量大，为了充分发挥处理器的性能，我们在超频时还使用了ROG Ryu Jin Dragonⅱ360水冷散热器。与上一代产品相比，这款产品仍然采用了三个高性能的owl Noctua iPPC 12cm工业级散热风扇，可提供高达71.6CFM的风量，风噪仅为29.7DBA，新一代产品最大的升级在水冷头。不仅在冷头中嵌入了一个6cm的高速风扇，可以增强处理器的散热和主板的供电，而且顶部还配备了一个3.5英寸的全彩液晶显示屏，可以显示系统信息，如温度、电压、风扇转速或频率等。

显示瓶颈

配TUF- RTX 3090-24G-游戏显卡

同样，为了充分展现处理器的游戏性能，避免显卡的瓶颈，我们在测试中也使用了TUF- RTX 3090-24G- GAMING显卡。这款显卡在8K分辨率+最高画质+开启光线追踪和DLSS的设置下，拥有流畅运行多款游戏大作的能力。同时也能让极客玩家在8K分辨率下获得逼真流畅的游戏体验。还有一点值得表扬。对于性能强劲的TUF- RTX 3090-24G- GAMING来说，在满载情况下将核心温度控制在64℃实属罕见，这也是其高效散热的最好证明。

本次测试的主要目的是分析第11代酷睿台式机处理器:酷睿i9-11900K和酷睿i5-11600K能否在性能上攻击其竞争对手:12核、24线程锐龙9 5900X、6核和12线程锐龙5 5600X，以及这两款新品相对于第10代同类处理器有多大的提升。所以在这次测试中，我们特意用了锐龙9 5900X，锐龙5 5600X，酷睿i9-10900K，酷睿i5-10600K来对比。由于时间有限，本次测试将重点测试处理器在消费应用和游戏中的性能。

测试点评:显然，以上测试结果充分展示了新处理器架构的强大。改用Cypress Cove处理器架构后，第十一代酷睿处理器的单核性能有了很大的提升。比如酷睿i9-11900K的CPU-Z单线程性能在默认设置下已经超过了710分，相比酷睿i9-10900K提升了14.8%，而酷睿i5-11600K的CPU-Z单线程性能也从565.7提升到了651.4，提升了15.1%。同时，它们的单核性能超过了锐龙9 5900X和锐龙5 5600X。在CINEBENCH R20处理器渲染性能测试、GeekBench 5.4处理器性能测试和Per formanceTest 10.1CPU测试中也有类似的结果。

更何况在突出处理器单核性能的Super Pi 1位计算测试中，两个第11代酷睿处理器也独占鳌头，7秒内即可完成测试，将其他处理器甩在身后。当然，由于第十一代酷睿处理器的核心数量较少，相对于同行并无优势。所以在多核计算的性能测试中，他们的性能是没有竞争力的——酷睿i5-11600K的多核性能和锐龙5 5600X的多核性能是不分胜负的。8核i9-11900K相比12核锐龙9 5900X，多核性能差距较大。

日常使用消费级应用测试不如对手。

点评:在日常消费类软件的应用测试中，结果和处理器性能差不多。只要不完全调用所有核心应用，处理器架构升级的第11代酷睿处理器就会显示出优势。比如foobar2000 FLAC无损音频转码为MP3音频时，两个11代酷睿处理器分别击败锐龙9 59 0 0X和锐龙5 560 0X在执行色彩转换、添加“调色盘刀”和“海绵”滤镜等15项任务的PhotoShop 2021中，酷睿i9-11900K的执行速度也是最快的，仅74秒的任务消耗时间比酷睿i9-10900K少了14秒。显然，它在这类任务中具有更高的生产效率。

另外需要注意的是，在集成了众多日常应用的PCMark 10中，Core i9-11900K也以8472分的成绩获得了第一名，击败了所有竞争对手。原因是并不是所有的应用都需要调用所有的内核，尤其是那些可以被GPU加速的应用，只需要处理器的一两个线程。这时候，第十一代酷睿处理器单核性能的优势就体现出来了。比如在PCMark 10的Recalculate Monte Carlo OpenCL(调用GPU进行蒙特卡罗模拟)中，酷睿i9-11900K只需要0.55秒，而锐龙9 5900X需要1.542秒；在Recalculate Energymarket OpenCL(调用GPU计算能源市场)中，Core i9-11900K所用时间为0.499秒，而锐龙9 5900X为1.136秒。

当然，在视频转码、图形渲染、文件压缩解压等应用方面，更多核的锐龙9 5900X处理器相对于酷睿i9-11900K仍有显著优势，酷睿i5-11600K则超越酷睿i5-10600K，但在文件压缩和视频转码方面相对于同样采用6核设计的锐龙5 5600X仍有不小差距。

测试:在《全面战争传说:特洛伊》中，第十一代酷睿处理器的游戏性能有了很大的提升。比如Core i9-11900K的平均运行帧数比Core i9-10900K提高了20fps之多，增幅接近16%，帧数排名第一。并且酷睿i5-11600K的运行速度也排在第二，改变了酷睿处理器在这款游戏中的弱势状态。类似的情况也出现在《银河破裂》中，两款11代酷睿处理器相对于其他四款竞品有较大优势。与此同时，他们在赛博朋克2077和超胆侠也有轻微的速度优势:救赎2。在《战争机器5》中，虽然酷睿i5-11600K与锐龙5 5600X相比仍有不小差距，但酷睿i9-11900K以明显优势排名第一。

另一方面，在对硬件要求不高的游戏中，尤其是在CS: GO、绝地求生:大逃杀、极限竞速:地平线4、世界大战z:死潮模式等主流网游中，锐龙处理器依然优势明显，运行帧数远快于11代酷睿处理器。我们推测这可能是因为锐龙的处理器架构和AMD对这些游戏的优化使得锐龙在这些游戏中运行更加流畅。

如果功耗高，就要设置散热。

从测试结果来看，由于处理器仍然采用14nm++工艺，并且更换了单核面积更大的Cypress Cove内核，保持了较高的工作频率，所以两款产品的功耗和发热量都很高。在对比酷睿i5-11600K和酷睿i5-10600K时，我们采用了位于中间的360度水冷散热器。同时开启CPU、FPU、CACHE的AIDA64烤机半小时后，酷睿i5-10600K的CPU封装温度仅为67℃，平台满载功耗为190W。

但如果使用Core i5-11600K的默认电压(烘烤时工作电压可达1.35V)，当温度升至90℃以上时，处理器的频率会因过热而下降。但用户即便如此，只要把电压降低到1.17V左右，就能稳定运行处理器全核心频率4.6GHz，烘烤半小时后处理器封装温度77℃，平台满载功耗达到242W，远高于十代酷睿处理器。

至于酷睿i9-11900K处理器，也有类似的问题。烘焙的时候是在ROG MAXIMUS XⅲHERO主板上，不会开启ABT技术。整个核心频率设置为4.8GHz，但默认核心电压较高，在1.288V左右，容易过热失频。而且即使降低电压，比如散热器性能不好，还是会发生频率损失。最后，我们改用ROG龙津龙ⅱ3 6 0水冷散热器，将核心电压降低到1.252V左右后，核心i9-11900K可以稳定通过4.8GHz半小时的烘烤测试，CPU封装温度降低到77℃。但不可忽视的是，4.8GHz的处理器功耗依然很高，处理器满载时平台功耗达到325W。

超频性能初步研究多核堪比10核，单核性能无可匹敌。

最后，我们也体验了酷睿i9-11900K的超频能力。结果表明，只要播放器采用优秀的散热设备和高电源，酷睿i9-11900K还是有一定超频能力的。如果在主板BIOS中提高处理器核心电压，那么我们就可以将Core i9-11900K的整体核心频率超频到5.2GHz，完成CINEBENCH R20和鲁大师的性能测试。其CINEBENCH R20测试成绩达到6470pts，鲁大师处理器性能861320分，均超过酷睿i9-10900K，内核更多。

如果你想在单线程性能上获得更好的成绩，那么酷睿i9-11900K也能给你惊喜。在测试过程中，我们关闭了6个处理器内核，每相90A负载的14+2相电源设计，以及内置散热风扇的ROG Ryu Jin long shengⅱ360°水冷散热器，可以对外围元器件进行散热。酷睿i9-11900K烤机半小时后，ROG MAXIMUS XⅲHERO主板电源部分最高温度只有57℃。为了追求单核的成就，酷睿i9-11900K在普通散热环境下可以将频率提升到5.6GHz。超线程技术，只有两个内核，在水冷环境下将处理器频率提高到5.6GHz。

赶上了一大步，但技术进步还不够大

根据以上综合测试。现在，依靠新的Cypress Cove处理器架构，第11代产品在许多游戏和应用中至少可以与Zen 3锐龙处理器平起平坐，而且这是在旗舰产品内核更少的情况下完成的，这表明英特尔有效地提高了处理器的IPC，两位数的增长使英特尔的处理器性能向前迈进了一大步。那么值得买吗？

我们认为，如果你现在急需安装一台新电脑，但又不需要太多处理器核心，主要运行日常消费类软件或游戏，那么可以考虑第十一代酷睿处理器；相反，如果你已经有了十代酷睿处理器或者性能相近的同级别处理器，那么我们还是建议等待。第11代酷睿处理器虽然换上了全新的处理器架构，但其生产工艺仍然使用14 nm++，这也导致了第11代处理器的高功耗和高发热量，需要使用优秀的散热器。同时处理器核数限制在8个以内，高端产品在多核应用上不足。所以，如果想要得到更全面的升级，预计年底会发布支持DDR5和PCIe 5.0技术的第12代产品Alder Lake，采用10nm SuperFin增强生产技术，会更值得期待。