[處理器] 追求6C12T之多工極致效能 - Intel Core i7-4960X效能解析

windwithme

Intel先前於2011年末推出LGA 2011架構的最高階Extreme平台
市場上的定位與每年都會更新的中高階LGA 1155或LGA 1150有些不同
LGA 2011對於平台更新週期約三年一次，搭配選擇性也簡單許多
CPU通常只有三款，支援晶片組除了C606之外，其他清一色都是X79



LGA 2011剛推出時搭載三款Core i7 CPU，架構為Sandy Briidge-E
經過近兩年的時間，在去年9月多開始推出新架構，也就是Ivy Bridge-E
腳位延用LGA 2011，先前擁有X79 MB的使用者只要更新BIOS即可支援

Ivy Briidge-E此回推出三款CPU
入門為Core i7-4820K，時脈3.7~3.9GHz / 4C8T / L3 Cache 10MB
中階為Core i7-4930K，時脈3.4~3.9GHz / 6C12T / L3 Cache 12MB
高階為Core i7-4960X，時脈3.6~4.0GHz / 6C12T / L3 Cache 15MB
以上三款在入門級4820K也冠上K代號，應該是可以調整倍頻的超頻版本
4820K比起上一代i7-3820多了不鎖頻的功能，不失為是一項利多
Sandy Briidge-E使用22nm製程，最大發熱量Max TDP為130W
高階定位的LGA 2011並沒有內建GPU，在溫度與耗電量方面應該會控制得更好
以下是Intel Core i7-4960X正面一覽，CPU面積比LGA 1155版本還大許多


4960X背面，外觀看起來與4930K幾乎一樣，主要差異在於L3 Cache高達15MB


MB搭配GIGABYTE X79S-UP5-WiFi，在消費市場中唯一使用Intel C606晶片組MB
E-ATX規格，尺寸為30.5cm x 26.4cm，基本上一般尺寸的ATX Case大多可以安裝
C606為Server級晶片組，對於Server級CPU擁有更高支援度，但超頻會比X79弱一些


X79S-UP5-WiFi支援到8DIMM DDR3，最高容量可以達到64GB
2個SATA3與8個SAS裝置，對於有多HDD或是組RAID需求會有很不錯的擴充性
可惜沒有去年推出Z87能支援到6個SATA3，除非是要裝3個SATA3 SSD以上的使用者
否則對大多數使用環境還是有很不錯的擴充性，畢竟HDD還無法突破SATA2頻寬限制


測試平台
CPU: Intel Core i7-4960X
MB: GIGABYTE X79S-UP5-WiFi
DRAM: CORSAIR VENGEANCE PRO DDR3 2400 8GX4
VGA: SAPPHIRE Raden HD 6970 CrossFire
SSD: CORSAIR NEUTRON 256GB
POWER: ANTEC High Current Pro 850W
Cooler: Thermalright Archon SB-E X2
OS: Windows8.1 64bit


對於i7-4960X的測試數據將分為以下兩種
上方圖A組為預設值，開啟C1E節能模式
CPU最高時脈3.6~4.0GHz，DDR3 1333 CL9 9-9-24 1T
上方圖B組為超頻值，關閉C1E節能模式
CPU時脈4.3GHz，DDR3 2399.6 CL11 13-13-31 2T

LGA 2011是目前唯一支援四通道的PC平台，對於DDR3高頻寬也是一大優勢
DDR3使用CORSAIR CMY32GX3M4A2400C11R，屬於Vengeance Pro系列


8GB X 4共32GB，支援LGA 1155 / 1150雙通道與LAG 2011四通道架構
也能藉本篇測試比較LGA 2011跟其他雙通道會有怎樣不同的頻寬表現


時脈為DDR3 2400，若是以LGA 1155 Ivy Bridge架構最高可達到DDR3 2800以上
此回LGA 2011也支援Ivy Bridge-E架構，若有DDR3 2600以上的RAM應該也可以適用


DRAM效能測試
DDR3 1333 CL9 9-9-24 1T
ADIA64 Memory Read - 38589 MB/s
Sandra Memory Bandwidth - 33647 MB/s
MaXXMEM Memory-Copy - 13312 MB/s

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DDR3 2399.6 CL11 13-13-31 2T
ADIA64 Memory Read - 57695 MB/s
Sandra Memory Bandwidth - 52604 MB/s
MaXXMEM Memory-Copy - 15457 MB/s


看來MaXXMEM Memory還不支援四通道架構，測試頻寬甚至比雙通道時還低
希望日後可以看到此軟體對DRAM四通道的支援，其他兩款測試軟體就能發揮四通道優勢
雖然Haswell架構在同時脈DDR3雙通道頻寬會比Ivy Bridge還要高出20%以上
不過Ivy Bridge-E藉由四通道加持，DDR3 1333頻寬就比Haswell DDR3 2400還要高一點
Ivy Bridge-E在DDR3 2400時又比Haswell DDR3 2400高出約61~67%左右
可見若要DDR3擴充到高容量DDR3或是追求高頻寬，目前LGA 2011還是高階中較佳的選擇

CPU與系統效能測試
PerformanceTest 8.0 => 4738.9
Fritz Chess Benchmark => 40.08/19236


PerformanceTest 8.0 => 5126.3
Fritz Chess Benchmark => 48.00/23041


CrystalMark 2004R3 => 366200


CrystalMark 2004R3 => 422626


CINEBENCH R11.5
CPU => 11.03 pts
CPU(Single Core) => 1.64 pts


CINEBENCH R11.5
CPU => 13.00 pts
CPU(Single Core) => 1.83 pts


CINEBENCH R15
CPU => 978 cb
CPU(Single Core) => 139 cb


CINEBENCH R15
CPU => 1143 cb
CPU(Single Core) => 151 cb


FRYRENDER
Running Time => 3m 40s
x264 FHD Benchmark => 31.3

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FRYRENDER
Running Time => 3m 07s
x264 FHD Benchmark => 36.6


i7-4960X不愧為目前Intel在PC消費市場最強的多工CPU，6C12T預設效能已相當地高
連最新Haswell i7-4770K超頻4.5GHz的效能還是比4960X預設值低上13%左右
對比預設值與超頻4.3GHz的多工效能，在以上多款測試軟體都有17~20%左右的效能增進
可惜C606在超頻能力並沒有X79那麼高，若使用X79有機會超頻至4.5~4.6GHz穩定

耗電量測試
這部分也是重點之一，從Sandy Bridge-E更換成Ivy Bridge-E在功耗間的變化
搭載ANTEC High Current Pro 850W，通過80Plus白金認證，功率轉換最高達94%


12V共分為四路，每路最高可達40A，總供電量最高也能達到850W
High Current Pro 850W高階白金認證的Power Supply原廠提供7年保固


耗電量測試
預設值在OS桌面下不使用任何軟體並開啟C1E省電技術 - 77W


超頻值在OS桌面下不使用任何軟體並關閉C1E省電技術 - 117W


預設值運作LinX讓CPU全速時 - 181W


超頻值運作LinX讓CPU全速時 - 250W


比較以往測試過的幾篇i7-3960X耗電量資料，新一代i7-4960X會較低一點
先前3960X只搭載單卡Nvidia GTX 560Ti，4960X搭載Raden HD 6970 CrossFire
尤其在超頻全速時的耗電量，4960X雖然只有4.3GHz，也沒有像3960X OC 4.5GHz達到300多W
當然有一部份的耗電量節能效能在於使用白金認證的Power Supply
不過最主要還是由於Ivy Bridge-E製程進步為22nm，在功耗上會有更明顯的助益

溫度表現(室溫約18度)
預設值系統待機時 - 23~30


超頻值系統待機時 - 23~30


超頻與待機時的溫度幾乎差不多，這部份表現還不錯

預設值運作LinX讓CPU全速時 - 45~52

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超頻值運作LinX讓CPU全速時 - 58~68


6C12T 4960X溫度表現也相當出色，同散熱環境跟4C8T 4770K還要低上許多
CPU溫度表現應該是LGA 2011平台的優勢之一，架構相同但設計方面有所不同
有可能是因為LGA 2011 CPU沒有內建GPU，再加上CPU的體積較大許多更易導熱的緣故

X79或是C606晶片組都提供兩個原生SATA3裝置
搭配CORSAIR NEUTRON 256GB來測試效能做高速SATA3 SSD分享
NEUTRON區分為兩種，更高階款為紅色版本的NEUTRON GTX
照片中為藍色版本的NEUTRON 256GB外盒一覽


尺寸為2.5吋 / 厚度為7mm，總容量256GB，4K Max Random寫入最高可達83k IOPS
ATTO Disk Benchmark最高可達到540/450 MB/s
Neutron採用Link_A_Media的LM87800 Controller，搭配ONFI NAND Flash


AS SSD Benchmark - 1061
Seq Read - 509.01 MB/s Write - 431.96 MB/s
4K - 64Thrd Read - 354.93 MB/s Write - 291.37 MB/s


ATTO DISK Benchmark
檔案測試超過64KB以上，能達到最高讀取544.1 Mb/s，寫入452.3 MB/s
CrystalDiskMark
Seq Read - 510.8 MB/s Write - 445.3 MB/s


Neutron效能表現相當地高，也只比Neutron GTX低10幾%左右而已
此外LGA 2011提供兩個SATA3裝置，可使用SSD架構RAID 0來加快速度
其他SATA2或NAS裝置可用HDD來做主要檔案的存取，對大部分的使用環境還算夠用
如果會用到三顆SATA3 SSD以上的使用者，改用LGA 1150會有更高的SATA3擴充性
但LGA 1150沒有雙PCI-E X16頻寬，也沒有6C12T CPU，兩個平台都各有它的優劣勢存在

Intel在LGA 2011平台推出約兩年後，更新市場上支援此平台的三款CPU型號
將原本三款Sandy Bridge-E架構CPU更新為Ivy Bridge-E
也在入門款i7-3820變為i7-4820K，增加不鎖頻的功能，讓C/P值有些許的提升
而Ivy Bridge-E在製程、溫度表現與耗電量都有再進步，DDR3超頻時脈也更增加許多
四通道DDR3頻寬、雙PCI-E X16頻寬與可以使用C606晶片支援Server CPU都是優勢
美中不足的地方是沒有6個原生SATA3，新規格就要等下一代Haswell-E平台才能實現



LGA 2011平台屬於金字塔頂端的消費市場，提供給少數預算很高的消費者做為參考
三年更新一次的高階平台，不用像每年都會更新的LGA 115X會讓人更想追新平台
Ivy Bridge-E主要應該是提供給已有LGA 2011平台的使用者做為升級參考
也提供給需要更高的多工效能，用到繪圖、轉檔或影片編輯的使用者，當然還需要有高預算才行
若符合以上幾點需求，又在這幾個月內會有需要購入新平台的使用者可以參考Ivy Bridge-E
以上是windwithme對於Intel Ivy Bridge-E架構使用後的效能分享與心得看法:)

本文也發表在小弟的部落格WIND3C，歡迎3C同好參觀指教