在年初CES上,Intel就説過今年會推出兩代處理器,包括11代的Tiger Lake-H移動高性能處理器和Rocket Lake-S桌面處理器,還有12代酷睿處理器Alder Lake,當時並不以為然,覺得Intel大概率不會這麼快推出桌面版的12代處理器,因為以往都是移動低電壓版先行的,畢竟11代的Rocket Lake-S是3月才推出。然而,令人驚喜的是Intel真的在10月就把Alder Lake-S拿出來了,11和12這兩代桌面處理器之間才隔了7個月,這也是Intel更新得最快的一次了,之前的記錄是2017年推出的第7代與第8代,中間也隔了10個月。
12代酷睿處理器這麼快到來固然驚喜,其實更讓人驚喜的是,Alder Lake可以説是近年來x86處理器的一次大變革,是首次大規模在主流市場上應用混合x86架構,2019年Intel已經在Lakefield處理器上試驗過這種類似ARM big.LITTLE的異構計算架構,而現在正是那次試驗修成正果之時。

與第11代酷睿Rocket Lake相比, Alder Lake採用了許多新特性,製作工藝從成熟的14nm升級到最新的Intel 7,並首次應用了DDR5內存和PCI-E 5.0,CPU接口也從LGA 1200變成了LGA 1700,當然最重要的是,它採用了全新的混合架構設計,目前最高端的有8+8的內核組合 。
在談論Alder Lake處理器之前,我們需要了解組成Alder Lake的兩種核心:能效核(E-Core)與性能核(P-Core),以及為了讓系統更好的調配兩種不同架構不同功能的核心所推出的技術:Intel硬件線程調度器。

能效核
Gracemont是能效核的曾用代號,它是Atom處理器所用的Mont系列的第七代架構,它更追求能效,會在多線程以及線程吞吐上有所加強。此高能效x86微架構在有限的體積內實現多核任務負載,並具備寬泛的頻率範圍。它能夠通過低電壓能效核降低整體功率消耗,為更高頻率運行提供功率熱空間。這也讓能效核提升性能,以滿足更多動態任務負載。

能效核可以利用各種技術進步,在不額外增加處理器功率的情況下對工作負載進行優先級排序,並改進處理器的IPC性能。
Gracemont大幅擴大了分支預測器,現在擁有5000個條目的分支目標緩存區,實現更準確的分支預測。一級指令緩存增大到64KB,在不耗費內存子系統功率的情況下保存可用指令,它還擁有Intel的首款按需指令長度解碼器,可生成預解碼信息,加速具有大量代碼的現代工作負載。採用兩組三寬度的簇亂序執行解碼器,可在保持能效的同時,每時鐘週期解碼多達6條指令。

後端執行單元拓寬了,具備5組寬度分配、8組寬度引退、256個亂序窗口入口和17個執行端口,共計擁有4個整數ALU、2個載入AGU、2個存儲AGU、2個跳轉端口、2個整數存儲數據、2個浮點/矢量存儲、2個浮點/矢量堆棧、以及第3矢量ALU。

存儲系統採用了雙載入雙存儲的配置,每4個核心共享4MB二級緩存,緩存帶寬高達64 Bytes/cycle,延遲則是17時鐘週期,並支持深度緩衝、高級預取器和Intel資源調配技術。

指令集方面,支持控制流強制技術和虛擬化技術重定向保護等功能;同時它也是首款支持AVX2指令集的“Mont”核心,以及支持整數人工智能操作的新擴展。

與Skylake核心相比,能效核能夠在相同功耗下實現40%的單線程性能提升,或者只有不到40%的功耗提供相同的性能。與雙核四線程Skylake相比,四個能效核能夠在功耗更低的情況下同時帶來80%的性能提升,或者在提供相同性能的同時功耗減少80%。

性能核
性能核的曾用代號是Golden Cove,是Sunny Cove與Willow Cove這條核心線路下的直系後代。Tiger Lake所用的Willow Cove核心與Ice Lake上的Sunny Cove相比只是改動了緩存部分,改動非常小,而Golden Cove與Willow Cove相比改動則非常大。

性能核旨在提高速度,突破低時延和單線程應用程序性能的限制。工作負載的代碼體積正在不斷增長,需要更強的執行能力。數據集也隨着數據帶寬的需求提升而大幅增加。全新性能核微架構帶來了顯著增速同時更好地支持代碼體積較大的應用程序,與現有CPU架構相比,性能核的改動可以歸納為更寬、更深、更智能。

從Skylake到Sunny Cove,前端的改動非常小,主要是增大了緩衝區,而Golden Cove這次則是直接拓寬了前端,解碼長度從16字節翻倍到32字節,解碼器由4個增至6個,每時鐘週期執行微指令從6增至8。微指令隊列每個線程從70條目增加到72條目,單線程則從70增加到144。微指令緩存從2.25K擴大到4K,增加了命中率與前端帶寬。
增強了編碼預取能力,4K指令TLB從128條目增加到256條目,2M/4M指令TLB從16條目增加到32條目,分支目標從5K增至12K,同時改進了分支預測精度,具備更智能的編碼預取機制。

亂序引擎分配由5路增至6路,執行端口由10個增至12個,重排序緩衝區當年Sunny Cove已經從224條目增加到384條目,現在Golden Cove進一步增加到512條目,重命名和分配階段也可以執行更多指令。

整數執行引擎增加了第五個通用執行端口,五個端口都有ALU和LEA單元,增加ALU數量很重要,因為ALU操作非常普遍,很多軟件都對其加以利用。

矢量執行引擎在端口1和端口5下方各加了一個FADD快速加法器,此前Intel的處理器浮點加發都是交由FMA單元處理的,在端口0和1上需要4個時鐘週期,而端口5上則要6個時鐘週期,現在交由FADD做的話只需要3個時鐘週期,效率更高而且延遲更低。
FMA單元現在支持FP16浮點數據類型,它屬於AVX-512指令集的一部分,這在加速網絡應用方面非常有效。

此外端口5上還多了個AMX單元,它的全稱是Advanced Matrix Extensions高級矩形擴展,它可執行矩陣乘法運算,現在支持AVX512_VNNI的處理器每個內核每時鐘週期可執行256次int8運算,而現在藉助AMX可讓這性能提升至8倍,達到每時鐘週期執行2048次int8運算,這可用於AI學習推理和訓練,讓處理器的AI性能大幅加速。

緩存系統方面,增加了一個AGU Load的端口,載入端口從2個增加到3個,吞吐量提高了50%,可同時載入3組256bit的數據或2組512bit的數據,這有效的降低了L1緩存延遲, 同時加深了載入與存儲緩存區,使其具備更強的內存並行性,對大型數據和代碼體積較大的應用程序提供更好的支持。
L1數據TLB從64條目增加到96條目,L1數據緩存可並行多獲取25%以上的未命中,數據預取器得到了增強,可面對更強的亂序執行架構,可同時服務4個page-table walks,較上代架構翻了一倍,這對現代大型、不規則數據集的工作負載更為有利。

L2緩存桌面與移動端每核心還是和Tiger Lake一樣是1.25MB,但與現在11代桌面處理器相比則是增加了150%,服務器的Sapphire Rapids則是每核心2MB,優化了全寫入預測帶寬,減少內存讀取。

Golden Cove相比目前第11代酷睿桌面處理器的Cypress Cove,在通用性能的ISO頻率下,針對大範圍的工作負載實現了平均約19%的性能提升,大家可以理解成IPC提升了這麼多。
兩種核心的性能差距
那麼效能核與性能核之間到底有多少性能差距呢?
傳統的處理器,單線程性能與多線程性能是呈線性關係的,核心架構的單線程性能越強,多線程性能就越強

但在Alder Lake這種混合架構處理器中就不一樣了,P-Core性能核的目的是提升處理器的單線程性能,而E-Core效能核的目的設計目的則是用更低的功耗來提升多線程性能,根據Intel的示意圖,四個效能核加起來才等於一個性能核那麼大。

在相同頻率下,P-Core的性能比Comet Lake(也就是Skylake)提升了28%,比Rocket Lake提升了14%,而E-Core的性能也是要比經典的Skylake高一個點的,當然P-Core與E-Core的同頻差距還是蠻大的。

性能核在同功耗的情況下單線程性能比效能核高出50%,而且實際情況是性能核的頻率與功耗會比效能核高得多,所以這個差距會更大,當然了,效能核本身的性能不差,別把他們看作ARM處理器的小核。
多線程的時候就會變得很有趣,4個性能核與2個性能核加8個效能核的芯片尺寸應該是差不多的,前者有8個線程,後者則是4+8共12個線程,而Intel給出的測試結果是2+8的組合比單純4個性能核多線程要領先50%。
很明顯想提升多線程性能堆效能核其實更省芯片面積,更加划算,當然了實際使用時大部分應用不會直接把CPU的線程數佔滿,這時就需要性能核展現其高效的單線程了,Intel肯定是實際考量過各種日常應用的負載情況才有了各種不同核心數量組合的Alder Lake處理器。

在製程和架構雙升級的情況下,第12代酷睿處理器與上一代產品能耗比有非常大的提升。
上一代酷睿i9-11900K的PL2是250W,而酷睿i9-12900K的PL2降低到241W,雖然功率下降了,但多線程性能依然可以領先50%。如果把功率降低到125W的話,它依然會比上一代有30%的性能提升,而要做到和酷睿i9-11900K相同的性能,酷睿i9-12900K只需要65W的功率就能做到了。
英特爾硬件線程調度器
Alder Lake處理器內有性能核與效能核兩種核心,為使操作系統能夠更為正確的使用兩種核心,Intel開發了一種改進的調度技術——Intel Thread Director,也就是英特爾硬件線程調度器。

硬件線程調度器直接內置於硬件中,可提供對內核狀態和線程指令混合比的低級遙測,讓操作系統能夠在恰當的時間將合適的線程放置在合適的內核上。硬件線程調度器具有動態性和自適應性——它會根據實時的計算需求調整調度決策——而非一種簡單的、基於規則的靜態方法 。
傳統的操作系統調度器會根據有限的數據來分配任務,如前台和後台任務,硬件線程調度器則是根據實時的監控內核狀態然後做出一個動態和智能的反應,從而幫助操作系統做出更智能的調度決策,將需要更高性能的線程引導到當時適合的性能核上 ,它只需大概30ms就能識別出工作負載的類型並反饋給系統的調度程序。
這一點帶來的最大好處是軟件不需要重寫代碼,如果是固定線程調配,軟件就需要考慮把哪些線程放到更高性能的核上,哪些線程要放到更追求能耗的核上面,而通過硬件線程調度器這種實時動態智能調整,軟件不需要做這樣的適配和調優。
其次是通過與微軟合作,在Windows 11系統上實現了硬件級別的線程調整,硬件線程調度器能夠把更多內核信息通過回報給操作系統的調度器,操作系統就可以更好的在系統級別去做線程的調度,這套體系能更好服務於Alder Lake混合的性能核和能效核。
至於Windows 10系統,要用上硬件線程調度器還有一些工作要做,現在還沒有更多信息可披露。
上面説了這麼多架構方面的東西,其實都是第12酷睿Alder Lake處理器的一部分,而接下來終於要介紹這款處理器的規格了。

Alder Lake是Intel首款大規模推向各級市場的混合架構處理器,而此前的Lakefield只是一個試點,新一代處理器將採用Intel 7工藝生產,也就是原本的10nm Enhaned SuperFin,會囊括TDP 9W到125W的產品,新的處理器支持DDR5、PCI-E 5.0、Thunderbolt 4以及WiFi 6E。

Alder Lake處理器有三種不同的封裝方式,包括桌面的Socket LGA 1700,移動版的BGA Type3以及低功耗移動版BGA Type4 HDI,兩種移動版的都會與PCH一同封裝在同一塊PCB上。

桌面版的最多8個效能核8個性能核,16核心24線程,配備32個EU的核顯,TDP最高125W,從方框圖上可以看出桌面版的沒有整合Thunderbolt 4控制器,也沒有用來處理圖像輸入數據的IPU圖像處理單元。
移動版最多8個效能核6個性能核,14核心20線程,配備96個EU的核顯,TDP應該在15W到45W之間,BGA Type3的封裝尺寸為50*25*1.3mm。
低功耗移動版最多8個效能核2個性能核,10核心12線程,配備96個EU的核顯,TDP小於9W,BGA Type4 HDI的封裝尺寸是28.5*19*1.1mm。
目前發佈的只有六款桌面版處理器,包括Core i9-12900K/KF、i7-12700K/KF和i5-12600K/KF。其中酷睿i9有完整的8個P-Core和8個E-Core,16核24線程;酷睿i7少4個E-Core,12核20線程,酷睿i5則少了2個P-Core和4個E-Core,10核16線程。
Alder Lake的每個效能核心可提供1條線程,而每個性能核心則可提供2條線程,所以才有了16核24線程這樣的組合。L3緩存的話則是每個性能核心最多3MB,每4個效能核心也最多3MB,所以桌面版的最多會有30MB L3緩存,而移動版的應該是最多24MB。
各款處理器的具體睿頻設置如下表所示:
核顯從上一代的UHD 750升級到UHD 770,視頻編碼器翻倍到兩個,最大輸出從3屏增加到4屏,最大分辨率也從5120*3200 @60Hz提升至7680*4320 @60Hz,內核依然是Xe-LP架構,32個EU,不過由於製程的升級,頻率從最高1300MHz提高到1550MHz,性能也有對應的提升。

12代的默認功耗設置也進行了升級,現在不用TDP了,PL1叫處理器基礎功耗,PL2則叫作最大睿頻功耗,12代酷睿K系列處理器默認的功耗設置都是PL1=PL2,以酷睿i9-12900K為例,它默認的設置就是PL1=PL2=241W,你在BIOS裏面改回原來的那種設置,此時PL2=241W,PL1=125W,後續的非K系列處理器則會明確區分PL1與PL2功耗。
我們手頭上12代酷睿處理器K系列處理器是齊的,有酷睿i9-12900K、酷睿i7-12700K以及酷睿i5-12600K,這三顆都是正式版。


第12代酷睿處理器的接口從LGA 1200變成了LGA 1700,外形也從LGA 775一直沿用的37.5*37.5mm的正方形變成了45*37.5mm的長方形, 頂蓋大小從上上一代的31.6*27.65mm增大到38.25*28.25mm,表面積增加約24% ,理論上能提供更好的散熱能力,同時也為散熱器升級提供了契機,另外CPU防呆缺口位置也從左右兩側改成上下佈置,缺口從兩個增加到四個。
LGA 1700(左)與LGA 1200(右)觸點對比,注意LGA 1700的觸點形狀不是完全一致的
左邊是酷睿i9-12900K,右邊是酷睿i9-11900K
此外CPU的PCB與頂蓋厚度也有所變化,經測量,PCB厚度從上代的1.21mm降低到1.12mm,但PCB加頂蓋的整體厚度從4.35mm增加4.42mm,説明頂蓋的厚度是有增加的。

實際上第12代酷睿處理器芯片的封裝厚度以及所用的TIM材料與第10以及11代處理器相比是變薄了的,但頂蓋厚度增厚了,Intel説這樣有助於改善散熱能力。
此外LGA 1700插座的散熱孔距從LGA 15xx/1200插座的75mm改為78mm,但底座的高度降低了0.8mm, 根據我們實測,底座再加裝上CPU的高度總體上比上一代降低了約0.9mm ,雖然有主板同時提供兩種孔距,但使用LGA 15xx/1200的扣具時會出現壓力不足的問題,對散熱性能有一定影響,主板廠提供舊孔距是為了方便玩家可以使用原來的舊散熱器,但如果散熱器廠家推出LGA 1700扣具的話請立即更換。

桌面版Alder Lake可提供16條PCI-E 5.0通道與4條PCI-E 4.0,很明顯PCI-E 5.0是給顯卡的,PCI-E 4.0則是給M.2 SSD,16條PCI-E 5.0是可以拆分成兩條x8的,但不能拆分成x8+x4+x4的模式。
CPU與Z690 PCH是用x8 DMI 4.0通道相連的,帶寬相當於PCI-E 4.0 x8,與11代酷睿的x8 DMI 3.0相比帶寬翻了一倍,是10代酷睿的4倍,現在CPU與PCH相連的通道是主流桌面平台上最寬的。
Z690 PCH最多可提供12條PCI-E 4.0與16條PCI-E 3.0。整套平台可提供PCI-E 5.0/4.0/3.0各16條,一共48條PCI-E通道,作為對比,現在11代酷睿搭Z590可提供20條PCI-E 4.0與24條PCI-E 3.0,共44條PCI-E通道,而AMD鋭龍3000/5000處理器搭X570平台則可提供36條PCI-E 4.0。
其他的變化包括USB 3.2 Gen2*2接口數量從最多3個增加到4個,SATA口數量從6個增加到8個,整合的無線網卡也從WiFi 6升級到WiFi 6E標準,需要搭配AX210無線網卡使用。
Alder Lake的一大新特性就是支持DDR5內存,是第一款支持DDR5的處理器,根據JEDEC的標準DDR5起步傳輸速率就要達到4800MT/s,這也讓DDR5在最初就會擁有比DDR4高出50%的傳輸頻率。

當然DDR5並不是通過提升頻率來提高傳輸率的,而是提高數據預讀取位寬,DDR4和DDR3都是8-bit預取寬度,在DDR5上每個時鐘週期都會預取16-bit的數據,讓等效頻率的倍數再翻倍,在與DDR4核心頻率相同的情況下,DDR5內存的等效頻率要比DDR4高出一倍,並引入判決反饋均衡器幫助改善信號純度。
此外在使用DDR5內存時會發現安裝兩條內存時CPU-Z裏就會顯示你在用四通道,當然這並不是傳統意義上的四通道,總內存位寬還是128-bit沒變的,DDR5將單條DIMM分割成了兩個更小的通道。原本每根DIMM上只有一個64-bit寬度的數據通道,現在總的數據寬度沒有變化,但它是由兩個32-bit的子通道所組成的,兩個相互獨立的子通道將可同時進行數據讀寫操作,大大提升了內存操作的靈活度。
DDR5與DDR4的防呆缺口位置是不一樣的
供電方面,DDR5除了把標準電壓從1.2V降低到1.1V外,還把內存供電模塊轉移到內存上,以往這部分是主板負責的,現在內存可以自己管理電壓,這樣可提供更好的供電環境,使其工作更為穩定,速度更快、容量更大的DDR5內存對供電純淨度的要求更高,另一個是可以減小主板設計的複雜程度,降低主板的成本。

Intel在DDR3時代推出了XMP 1.0,DDR4時推出了XMP 2.0,現在DDR5來了,XMP 3.0也來了,與上代相比主要改進地方有三點:
1、預設文件從原來的兩個增加到五個,其中三個是出廠就寫死不可再更改的,另外兩個可供用户自行更改,這樣玩家就可以把自己設置好的時序、電壓直接寫到內存上,換了主板也只需要打開對應的XMP文件就可以了。
2、現在可以用16個英文字母來命名自己的XMP文件,這樣使用時會更加便利,也有利於分享。
3、現在電源管理芯片在內存上面,有VDD、VDDQ和VPP三個電壓,XMP 3.0也包含這三個電壓。

12代酷睿桌面版同時支持DDR5和DDR4兩種內存,官方給出的頻率是DDR5能到4800MHz,DDR4能到3200MHz,並且支持動態內存頻率調整技術,如果説CPU負載比較高,就會跳到比較高的頻率,也就是XMP的頻率。沒有負載時它會調回它自己的默認頻率,此功能可以在BIOS裏面開啟,只要是支持XMP的DDR4和DDR5內存均可開啟。
Alder Lake也首次把PCI-E 5.0引入消費市場,與之前的PCI-E 4.0相比,PCI-E 5.0依然採用同樣的128b/130b編碼方式、目標比特誤碼率(BER)、信令和加擾方案等,但更改了EIEOS和數據比特率定義等。此外,還有其他的設計更改,比如二階響應的時鐘數據恢復(CDR)和CEM連接器。

PCI-E 5.0帶來了更高傳輸速度,x16帶寬(雙向)從PCI-E 4.0的64 GB/s提升到了128 GB/s,提高了設備傳輸速率的上限,以滿足數據中心、高性能計算、邊緣計算、機器學習、人工智能和5G網絡等場景裏日益增長的帶寬需求,也可以讓設備製造商用更少的通道數實現同樣的帶寬。
在PCI-E 5.0的物理和電氣接口規範基礎上推出了對應的CXL 2.0規範,增加了內存池的支持,以最大限度地提高內存利用率,並且提供了對持久性內存的標準化管理,允許與DDR同時運行,從而可以釋放DDR用於其他用途,同時向後兼容CXL 1.1和CXL 1.0版規範。CXL作為一種開放性的互聯協議,能夠讓CPU與GPU、FPGA或其他加速器之間實現高速高效的互聯,滿足現今高性能異構計算的要求,並且提供更高的帶寬及更好的內存一致性。
CXL 2.0使得PCI-E 5.0的應用進一步拓展,解決了CPU到設備、設備到設備之間的內存一致性和統一問題。
這次要測試的處理器包括12代的酷睿i9-12900K、酷睿i7-12700K、酷睿i5-12600K,我們拿了上代對位的酷睿i9-11900K與酷睿i5-11600K來對比,由於酷睿i7-11700K與酷睿i9-11900K的差距不大所以就不對比了, 但加了個採用Skylake內核的酷睿i9-10900K給大家作參考,至於對手AMD那邊我們也基本把鋭龍5000全拿出來了,包括鋭龍9 5950X、鋭龍9 5900X、 鋭龍7 5800X和鋭龍5 5600X。

LGA 1700平台使用華碩ROG MAXIMUS Z690 HERO主板,LGA 1200平台則是ROG MAXIMUS XIII HERO,AM4平台用的是ROG CROSSHAIR VIII FORMULA,為了避免顯卡上的瓶頸,採用了NVIDIA GeForce RTX 3090 Founder Edition顯卡。內存方面LGA 1700平台是兩條16GB芝奇RIPJAWS S5 DDR5-5200,時序是CL40-40-40-76,而LGA 1200與AM4平台則採用兩根16GB的皇家戟DDR4-3600,時序是CL16-19-19-39。
散熱器統一使用華碩ROG 龍神II 360一體式水冷,比如還有像 APEX Plus i360 這樣的LGA 1700平台專用的散熱器,為了統一測試平台,我們選擇了龍神II 360。

酷睿i9-11900K在測試中全程開啟Adaptive Boost Technology,温度與功耗限制採用主板設置,不過Intel平台功耗設置都是解除的。12代酷睿處理器是可以把能效核全部關閉的,但性能核至少得開一個,所以純能效核的性能是測不了的,但可以測試純性能核的成績,我們就拿酷睿i9-12900K把所有效能核關閉單獨測一個成績 ,經過我們測試,把效能核全關後AVX-512就能開啟。
12代酷睿處理器同時支持DDR5和DDR4內存,DDR4內存控制器分頻設置和上代是一樣的,頻率在3600MHz下時會工作在1:1模式,而超過3600MHz就會工作在1:2模式,而DDR5內存默認就會工作在1:2模式,此外DDR5還有個1:4模式,但以目前DDR5的頻率,尚需要一段時間才能找到分頻點是多少。
現在DDR5內存才是剛起步階段,頻率不高但時序非常高,結果就是酷睿i9-12900K搭配DDR5-5200內存與DDR4-3600相比內存帶寬高出將近50%,但內存延遲也從55ns暴增到74ns,此外酷睿i9-12900K在使用DDR4時內存延遲是要比酷睿i9-11900K要高的,但依然比鋭龍9 5950X低。
再來看看緩存,AIDA64的一級和二級緩存帶寬是算所有核心平均值的,所以測出來這個值並不代表性能核的表現,但延遲是用性能核來跑的,可以看得出二級緩存的延遲是略微所上升,三級緩存的帶寬翻了一倍,但延遲也加了許多。
Sisoftware Sandra的處理器多媒體測試是支持AVX-512指令集的, 處理器多媒體測試的浮點項目是支持該指令集的,所以酷睿i9-12900K在關閉所有效能核後在這測試裏得分反而高了。正常跑的話酷睿i9-12900K整數和浮點性能基本都和鋭龍9 5950X差很多,但浮點性能可以做到與鋭龍9 5900X互有勝負。而酷睿i7-12700K基本上能浮點性能都比用AVX-512的酷睿i9-11900K更高,也要高於鋭龍7 5800X。酷睿i5-12600K的浮點性能也要優於酷睿i5-11600K和鋭龍5 5600X。但處理器多媒體測試項目裏面12代酷睿的表現有點奇怪,我懷疑這項測試只用到了性能核。
處理器計算測試的話,酷睿i9-12900K的整數性能比鋭龍9 5900X要好,但弱於酷睿i9-10900K和鋭龍9 5950X,但精度浮點性能它是最好的,但雙精度時下滑得非常厲害,12代酷睿都有這個現象,比較有趣的是雙精度浮點計算只使用性能核的酷睿i9-12900K性能下滑幅度和前兩代產品是差不多的,所以有一定可能性是效能核沒參與這項測試。
得益於DDR5內存的高延遲Alder Lake跑SuperPi反而比上一代Rocket Lake還要慢,這測試雖然説是頻率至上,但CPU與內存的延遲也是一個很重要的因素,在L3和內存延遲大幅增加的情況下Alder Lake在這項表現不太好,但依然要比對手的Zen 3要好。
另外這次沒有wPrime測試,因為Alder Lake會把這測試的線程全扔給效能核去跑,得出來的成績根本不正常,不過這也是很古老測試,程序不更新不適應新處理器也是沒辦法。
國際象棋這測試最多隻能測試16線程,並不適用於這次的全部受測產品,所以我們只用它來測試CPU的單線程性能,酷睿i9-12900K的性能和鋭龍9 5950X沒太大區別,酷睿i7-12700K的性能略低於上代旗艦酷睿i9-11900K,而酷睿i5-12600K的表現比酷睿i5-11600K好得多,和鋭龍5 5600X很接近。
7-zip使用最新版本內置的Benchmark測試,在壓縮測試裏面酷睿i5-12600K的表現其實已經比上代旗艦酷睿i9-11900K更強了,比十核的酷睿i9-10900K弱一點,只使用性能核的酷睿i9-12900K表現都比對手8核的鋭龍7 5800X強不少,但8+8的酷睿i9-12900K依然比不過12核的鋭龍9 5900X。
解壓縮測試,酷睿i5-12600K要優於鋭龍5 5600X,但與只有8個性能核的酷睿i9-12900K差距還蠻大的,酷睿i7-12700K表現優於酷睿i9-11900K與酷睿i9-10900K,但略低於鋭龍7 5800X,酷睿i9-12900K表現比鋭龍7 5800X好得多,但與鋭龍9 5900X差距很大。
3DMark CPU Profile測試可以測試CPU在不同線程下的性能表現,其實酷睿i9-12900K和在1到8線程時性能都是由於對手鋭龍9 5950X的,但16線程則是對手高一點,最大線程依然是酷睿i9-12900K好,估計是鋭龍9 5950X在32線程全開時頻率下降比較厲害。酷睿i7-12700K在任何線程下表現都比鋭龍9 5900X好,但在1到8線程時性能表現低於酷睿i9-11900K,同樣酷睿i5-12600K在任何線程下都比鋭龍7 5800X強。
關閉效能核的酷睿i9-12900K在4線程與8線程的跑分結果下降幅度很大,16線程時全開的酷睿i9-12900K會有優先把輔助交給效能核而不是用性能核的超線程,此時只有性能核的酷睿i9-12900K性能會下降10%,在特定線程下效能核作用還是很大的。
x264以及x265是兩個老牌開源編碼器,應用相當廣泛,這次我們使用了新版本的Benchmark,它能更好的支持AVX 2指令集,此外x264的測試是支持AVX-512的,這測試酷睿i9-12900K的結果和鋭龍9 5950X相當接近,酷睿i7-12700K的表現略低於鋭龍9 5900X,但比鋭龍7 5800X好得多,而酷睿i5-12600K的表現則強於酷睿i9-11900K。
X265的測試裏面酷睿i9-12900K與酷睿i7-12700K的差距沒拉開很多,表面這測試沒有充分利用這些處理器的全部線程,他們兩個的表現都優於鋭龍9 5900X,酷睿i5-12600K的性能表現強於鋭龍7 5800X,和酷睿i9-11900K畢竟接近。
Corona Renderers是一款全新的高性能照片級高真實感渲染器,可以用於3DS Max以及Maxon Cinema 4D等軟件中使用,有很高的代表性,這裏使用的是它的獨立Benchmark。這測試裏酷睿i9-12900K和鋭龍9 5950X差距還蠻大的,但表現優於鋭龍9 5900X,而少了四個效能核的酷睿i7-12700K表現則不如鋭龍9 5900X,但比酷睿i9-11900K和酷睿i9-10900K強,酷睿i5-12600K表現則強於鋭龍7 5800X。
POV-Ray是由Persistence OF Vision Development開發小組編寫的一款使用光線跟蹤繪製三維圖像的渲染軟件,其主要作用是利用處理器生成含有光線追蹤效果的圖像幀,軟件內置了Benchmark程序。單線程測試12代酷睿表現得十分生猛,對上代基本上是兩位數的性能提升,多線程的表現也不弱,酷睿i9-12900K領先鋭龍9 5950X,酷睿i7-12700K也領先鋭龍9 5900X,酷睿i5-12600K也比鋭龍7 5800X強,順便把自家上兩代旗艦也超了。
V-Ray是由專業的渲染器開發公司CHAOSGROUP開發的渲染軟件,是業界最受歡迎的渲染引擎,其內核可應用在3Dmax、Maya、Sketchup、Rhino等多個軟件內,測試使用的是官方Benchmark。這項測試裏,酷睿i9-12900K的表現略低於鋭龍9 5950X,但比9 5900X強,酷睿i7-12700K得分比鋭龍9 5900X低一些,但比酷睿i9-11900K和酷睿i9-10900K好得多,酷睿i5-12600K的性能表現和鋭龍7 5800X是比較接近的。
Blender是一個開源的多平台輕量級全能三維動畫製作軟件,提供從建模,雕刻,綁定,粒子,動力學,動畫,交互,材質,渲染,音頻處理,視頻剪輯以及運動跟蹤,後期合成等等的一系列動畫短片製作解決方案,我們使用的是2.93.5版本,現在只用測試工程來測試CPU的單線程性能,多線程測試使用官方的Benchmark工具。12代酷睿處理器單線程性能表現依然非常優秀,即使性能核頻率最低的酷睿i5-12600K單線程都比上代的酷睿i9-11900K更快。
這次多線程測試跑了全部六個項目,其實酷睿i9-12900K和鋭龍9 5950X、酷睿i7-12700K和鋭龍9 5900X、酷睿i5-12600K和鋭龍7 5800X在不同測試裏面是互有勝負的,但總耗時其實AMD那邊還是要低一點,但12代酷睿與自己上兩代相比確實提升非常大。
CINEBench使用MAXON公司針對電影電視行業開發的Cinema 4D特效軟件的引擎,該軟件被全球工作室和製作公司廣泛用於3D內容創作,而CINEBench經常被用來測試對象在進行三維設計時的性能,R20與R23的差別其實不算大,主要區別是R20的默認測試是隻渲染一次,而R23則是最低渲染10分鐘。這兩個測試12代酷睿處理器提升非常大,單線程與11代酷睿有兩位數的性能提升,多線程即使是酷睿i5-12600K都比酷睿i9-11900K要高,酷睿i9-12900K領先鋭龍9 5950X,酷睿i7-12700K也領先鋭龍9 5900X。
UL Procyon的圖片編輯測試,會使用PhotoShop與Lightroom兩個軟件,其實可以把圖片修飾測試看作PhotoShop的結果,而批量處理看作Lightroom的測試結果,其實這兩個軟件測試關掉效能核的酷睿i9-12900K表現是最好的,但和核心全開的也沒太大差距,整體表現的話酷睿i7-12700K其實比鋭龍9 5950X還好一些,酷睿i5-12600K比鋭龍9 5900X好一點,但沒酷睿i9-11900K強。
而視頻編輯測試用的就是Premiere Pro,測試分CPU與GPU的渲染導出,在GPU渲染時是利用顯卡來加速視頻的編碼與解碼,但主渲染線程還是得由CPU來負責,所以即使用顯卡加速導出視頻,CPU依然有數個線程佔用會比較高,而純CPU導出的時候其實也用不到CPU的所有線程,但這測試依然反饋了這CPU在運行Premiere Pro時的實際表現,相當有參考價值,測試的總成績是12代酷睿全部都名列前茅,其實原因就是它們在CPU導出測試裏面比其他的快得多,所以總分自然高。
遊戲測試為了反映CPU的真實性能,測試全部都是在1080p分辨率下進行的,儘量減少顯卡上的瓶頸,不過畫質依然是開啟最高,但《銀河破碎者》是沒有開光追的,FSR也沒開。
很明顯《地鐵:離去 重製版》 的瓶頸依然是顯卡上,Extreme畫質的需求太強了,其他遊戲基本上都是12代酷睿的天下,畢竟上代的酷睿i9-11900K基本上就能在遊戲上贏過AMD的鋭龍5000系列處理器,現在的酷睿i5-12600K在遊戲上的表現基本上可以與酷睿i9-11900K打平了,而核心數量更多頻率更高的酷睿i7-12700K和酷睿i9-12900K會提供更好的遊戲體驗。
需要注意的是酷睿i7-12700K在《塵埃5》、《地鐵:離去 重製版》和《銀河破碎者》裏面開啟全部核心會報錯,把效能核關掉就不會出現這問題,但酷睿i9-12900K和酷睿i5-12600K在測試時並沒有出現這個問題,12代酷睿的遊戲兼容性其實還比較迷,但等遊戲更新後應該就能解決問題。
酷睿i9-12900K在關閉效能核後遊戲性能基本沒有影響,部分遊戲甚至還能跑出更高的幀數,表明遊戲的線程基本上不會被分配給效能核的,即使會分配過去也是不太重要的後台進程。
在功耗測試方面,我們使用專用的設備直接測量主板上CPU供電接口的供電功率,但也會給出軟件記錄的CPU Package功耗數據,雖然CPU的供電主要來源是CPU供電接口,但我們也發現有一小部分是來自24pin接口的。
此外必須説明的是,目前我們測量的是主板上CPU供電接口的輸入功率,並非直接的CPU供電功率,因此從該理論上來説應該是略高於CPU的實際供電功率,而且會更因為主板的不同而產生變化,但是這個測試數據仍然有很高的參考價值,因為電源實際上是對主板進行供電而非直接對CPU進行供電,因此對於電源的選擇來説,直接測試CPU供電接口的供電功率更有實際意義。
主板的温度保護和功率設置都維持默認值,AIDA 64 FPU烤機並沒有使用AVX-512。
其實從CPU Package功耗來看的話,酷睿i9-11900K的功耗比酷睿i9-12900K和酷睿i9-10900K是要更高一點的,不過温度的話則是酷睿i9-12900K比較高,FPU負載下滿載達到了93.5℃,以龍神II 360水冷來看還是壓制住了。不過如果我們把酷睿i9-12900K的效能核關閉後,其核心電壓會自動升上去,雖然看上去功耗有所降低,但温度更高且頻率更低,顯然是進入到温控保護狀態了。
至於酷睿i7-12700K和酷睿i5-12600K,他們兩個就温和得多,前者CPU Package功耗只有172W,後者只有114W,兩者的温度也不算高,比酷睿i9-12900K好壓多了。
待機測試並不是完全桌面待機,而是開着HWinfo在一旁監控的,有很輕度的負載,但這樣其實更貼近日常使用的待機狀態,在待機是Alder Lake的效能核價值體現出來了,待機功耗非常的低,如果把效能核關閉的話待機功耗會提升很多,酷睿i9-12900K就從9.8W提升到了14.4W,不過即使是純性能核待機時功耗依然比對手以及自己的一眾14nm處理器更低。
第12代酷睿處理器是同時支持DDR5和DDR4內存的,都有不少對應的Z690主板,我們簡單對比了酷睿i9-12900K在使用DDR5-5200和DDR4-3600時的性能,給大家在選擇內存時做個參考。
CINEBench R20測試用DDR4還是DDR5差別不大。
對內存帶寬比較敏感的壓縮軟件7-Zips結果比較有趣,壓縮測試帶寬更高的DDR5是明顯比DDR4快的,但解壓縮DDR4卻比DDR5更快。
遊戲裏面帶寬更高的DDR5內存會比DDR4快一點,但整體差價不會很大,總體來説用DDR4和DDR5不會有太大差別。

Alder Lake對於x86處理器來説是一個重大的變革,能效核與性能核這種混合x86架構是首次大規模應用到消費級市場上,而PCI-E 5.0與DDR5內存也是由Alder Lake處理器首次消費級市場,兩年前被AMD搶了PCI-E 4.0的首發後,這次Intel直接拿下了PCI-E 5.0與DDR5的首發,説Alder Lake是一款非常激進的處理器也不為過。
此外陪伴多年的Intel 14nm終於要説拜拜了,第12代酷睿處理器採用了最新的Intel 7製程,再加上全新的Gracemont與Golden Cove內核,能耗比大幅提升,單線程性能至少比上一代產品提升了11%,達到官方宣稱的19% IPC提升是完全可能的,多線程方面,採用8+8組合的酷睿i9-12900K比上一代8核的酷睿i9-11900K提升了43%之多,就如Intel所説那樣,效能核其實是引爆處理器多線程性能的關鍵。
當然了目前開着效能核可能會出現遊戲或者軟件兼容性的問題,這是因為系統線程調度引發的,這些問題是有概率的,現在也不好説這概率是大還是小,不過如果真碰到的話可以把效能核關了基本都可以解決,當然這也會引起處理器功率與温度上升的情況,這個問題我們日後再探討。
隨着單線程性能的提升,遊戲性能也隨之一齊提升,上一代的酷睿i9-11900K其實已經可以在遊戲方面戰勝全部AMD鋭龍5000系列處理器,但酷睿i5-12600K的遊戲性能是要比它還要高1.5個百分點的,更別提性能更強的酷睿i7-12700K和酷睿i9-12900K。
從我們的CPU天梯榜上可以看到,12代酷睿處理器在多線程性能上其實是要比對位的鋭龍5000系列處理器弱一點,但他們的單線程性能是絕對領先的,如果應用程序不能利用全部線程的話他們就會有很大的領先優勢,上面的Adobe的PhotoShop、Lightroom以及Premiere Pro的測試結果就很能説明這個問題,真正能完全利用CPU全部線程的應用估計就只有仿真以及渲染類應用了。
售價方面,旗艦級的酷睿i9-12900K是4998元,酷睿i7-12700K是3198元,酷睿i5-12600K是2298元,完全對位對手的鋭龍9 5950X、鋭龍9 5900X和鋭龍7 5800X,與對手相比,第12代酷睿處理器可提供更強的單線程性能,遊戲性能是徹底領先的,而且與之搭配的Z690平台可提供強得多的擴展能力,12代酷睿的到來對AMD來説是一個非常大的衝擊。
對於遊戲玩家來説,酷睿i9-12900K代表着目前最強的遊戲性能,價格自然也很貴,少4個效能核的酷睿i7-12700K其實是一個性價比非常高的選擇,酷睿i5-12600K少了兩個性能核所以差距還是很明顯的,但在遊戲方面影響不算大,所以酷睿i7-12700K和酷睿i5-12600K對追求性價比的玩家來説都是一個不錯的選擇,至於DDR5內存,想嚐鮮的可以去試下,日後還可以換頻率更高的,但對於務實的玩家來説,DDR4才是最佳的選擇。