【点评】intel 11代酷睿移动版性能测试(Tigerlake-U)

【点评】intel 11代酷睿移动版性能测试(Tigerlake-U)

9月3日,intel正式发布全新一代CPU处理器,命名为酷睿i系列第11代。其架构也是全新的,Tigerlake,制程上与上一代icelake一样均为10nm但有所改良。与icelake不同的是,Tigelake不仅仅只有低压系列,未来还会更新标压和桌面处理器,这意味着10nm制程的CPU终于可以全面铺开。intel也认为这将是一个历史性的更新,其品牌logo也同步进行了全新的设计。

早在上一代icelake的测试中,我们就发现全新架构的处理器在单核性能以及核显上有了明显的进步,那么新一代的Tigerlake是否会再次锦上添花呢?

已确认可以公布性能,放心浏览


上一代处理器点评:

孤独凤凰战士:【点评】intel 10代酷睿移动版性能测试(四)—— IceLake-U 显卡篇zhuanlan.zhihu.com图标


【1】参数

上图是新处理器的型号对应规格,有以下几个特点:

  1. 最大4核,都有超线程技术;
  2. 核显升级到96EU,i5的G7会阉割到80EU, 砍掉G1系列;
  3. i7的L3升级到12M(上一代为8M);
  4. 低压系列全部标称28W TDP,可降至12W,超低压标称15W可降至7W;
  5. 内存支持到了LPDDR4X-4266。

除了以上的参数,Tigerlake-U/Y还支持以下新功能:

  • 新增PCIe 4.0 x4,CPU直连;
  • 内置TBT3升级为TBT4(同时也就支持了USB4),CPU直连;
  • AI引擎(不明觉厉,部分软件会用到)。

其实对于消费者来说,最主要的亮点就是CPU频率大幅提升了,核显规格大幅提升了,这样实际性能也会有可观的变化。接下来看看实际机器里的参数截图

1.i5-1135G7

i5-1135G7,Tigerlake-U架构,10nm+制程,BGA封装不可更换。四核八线程,L3缓存8MB

i5-1135G7默认频率2.4GHz,单核最高4.2GHz,最低频率可以到400MHz。这个默频看起来比上一代高很多,其实是因为TDP默认28W的缘故,15W的话就没这么高了。

核显名称为Iris Xe,GT2架构,80EU,最大睿频1.3GHz

i5-1135G7的默认TDP为28W,PL1/PL2为解锁数值不具有参考性,睿频设定为42x/42x/38x/38x

i5-1135G7已经全面超越上一代最强的i7-1068NG7规格,这个情况让人回想起很多年前的i7-920XM和i7-2630QM的对比……


2.i7-1165G7

i7-1165G7,Tigerlake-U架构,10nm+制程,BGA封装不可更换。四核八线程,L3缓存12MB

i7-1165G7默认频率2.8GHz,单核最高4.7GHz,最低频率可以到400MHz。核显名称也是Iris Xe,GT2架构,96EU,最大睿频1.3GHz,比i5的G7核显多了16EU。

i7-1165G7的默认TDP为28W,PL1/PL2为解锁数值不具有参考性,睿频设定为47x/47x/41x/41x

近年来intel的低压i5和i7基本都是靠核显/L3和频率来区分,i7的单核频率拔高很多,i5就比较接近全核睿频,这个1165G7的单核显然要强。


3.i7-1185G7

i7-1185G7,Tigerlake-U架构,10nm+制程,BGA封装不可更换。四核八线程,L3缓存12MB

i7-1185G7默认频率3.0GHz,单核最高4.8GHz,最低频率可以到400MHz。核显名称也是Iris Xe,GT2架构,96EU,最大睿频1.35GHz。

i7-1185G7的默认TDP为28W,睿频设定为48x/48x/43x/43x。

1185G7相比1165G7仅仅是频率稍有提升,单核多了100MHz全核多了200MHz核显多了50MHz,但是价格上会贵很多估计市面上搭载1185G7的机器会很少。


把新品和其他CPU放一起汇总一个表格

可以看到,11代CPU在频率上有大幅提升,和10代的cometlake可以相提并论了。L3、核显和内存的升级也能全面提升CPU的综合表现。唯一比较遗憾的是,核心还是只有4C/8T。


【2】一点小科普

在跑性能之前先说点大家应该知道的事实

intel的DPTF机制,AMD的DPTC机制,本意是在散热有限的情况下将处理器的性能尽可能的发挥出来

众所周知发热是持续累积最终动态平衡的过程,冷机状态下可以适当提高功耗限制来获得更高的短时性能,当散热撑不住后再降下来保证温度在正常范围内。

但近年来不管是intel还是AMD,在公布其性能的时候,仅仅提供标称的TDP数值,然而测试的结果通常会包含短时间高功耗的部分,这就导致消费者误以为就只有TDP这么多功耗即可达到宣传的性能。


现在简单介绍下intel的CPU功耗调节机制,让消费者知道真实的CPU功耗是怎样的

1.DPTF中有定义PL1和PL2两个数值,前者是长时功耗限制,后者是短时功耗限制,PL2数值一般会大于PL1

2.当CPU从待机状态进入高负载状态后,功耗会瞬间上升,此时CPU进入PL2阶段,这个阶段的功耗可以达到PL2数值。当然,如果机器散热不足或者有其他限制(整机功耗限制、电流限制、最大睿频限制等),功耗也无法达到PL2,这个因素就多了,具体请看我写的回答

求助!散热没问题的笔记本CPU为什么会意外降频?www.zhihu.com图标

3.CPU会通过一个公式不断更新某个参数(或者叫计数),当满足条件后PL2阶段结束,CPU的功耗此时会就不会超过PL1了。PL2的存在时间由下面这个公式控制:

ω代表计算出的累计功耗

dt代表单位时间

τ=Tau,设定的PL2持续时间参数

P=Power,即单位时间内CPU的实际功耗

这个公式其实就是一个迭代,计算PL2的过程如下:

  • 当机器长期处于待机时,ω(0)就是待机功耗数值
  • 当某个负载进入后,P就是那个加负载后的功耗值
  • ω(1)到ω(n),不断在累计升高
  • 当ω(n+1)等于此时的Power数值时,PL2阶段停止
  • 当负载下去后,ω(n+1)也会同步刷新到更低值,使得CPU重新具备Turbo的能力(这里的turbo指的是功耗,不是频率)

可以看出,这种机制还是比较合理的,PL1/Tau的大小会显著影响最终n的取值也就是PL2存在时间,而Power是受到PL2和散热设计的限制的。短时间的负载波动不会导致PL2的时间骤变,这也跟实际机器的散热过程相匹配。


AMD的DPTC机制也差不多,只是定义的参数名字不同,具体可以看下面这篇文章的第二章内容

孤独凤凰战士:【点评】AMD锐龙4000系列测试&分析zhuanlan.zhihu.com图标


由于以上机制的存在,官方宣称的15W或者28W性能,其实在某些场景下更多的是PL2功耗的性能,这一点务必要注意。

对于笔者来说,每一代新品的性能测试,一定是确保无其他限制的条件下,取最大频率的性能,然后再测一组锁死TDP的成绩,这样就相对来说比较真实的反应其性能表现。


【3】CPU性能测试

注:i7-1185G7的机器散热太烂,测不出来需要的结果所以就没测

1165G7的单核性能上刷新了目前最高纪录(227/589),相比上一代1065G7提高了23-26%,比单核频率的幅度还大,这意味着新U在调度上又有了一定的优化。

多核方面,1165G7也达到了目前最强的4核性能(1032/2626),相比1065G7提高了20%左右,同样大于全核睿频的幅度,不过1135G7的幅度就跟频率差不多了,看来应该是L3缓存的增加带来的提升。

最后一列MIX代表内存是2BG和4BG混合的

算上物理分数,1165G7在核心数少的劣势下,依旧取得了不错的成绩,超过4500U没啥悬念。不过值得注意的是,内存的变化也会显著影响CPU的物理分数,这个情况在AMD平台也同样存在,3200MHz的2BG内存(也就是X16板载SDP颗粒)会损失至少5%性能。


【4】核显性能测试

Tigerlake的新核显规格提升了50%,频率加到了1.3GHz,从跑分上看这个提升确实非常可观,几乎跟规格的幅度一样(77.3%),一瞬间从不如MX150变成了超过MX350约17.3%。80EU的1135G7跑分上仅比MX350低了一点点,这个幅度跟规格也差不多。

但有一点要注意的是,这是在LPDDR4X-4266MHz下跑出来的,如果换成了DDR4-3200(2BG/X16 SDP)内存,1135G7就瞬间缩水28.7%性能,仅比1065G7好了一点点

这意味着,内存带宽会严重影响Tigerlake核显的性能发挥,跟AMD的Renoir架构核显情况一致。如果DDR4-3200换成插槽内存(X8 or X16 DDP颗粒),这个损失幅度应该会减小很多,可惜没有相关机器能够测试,目前AIDA64无法测试tigerlake-U的内存带宽,也无法得知这几种内存之间对带宽的影响到底有多大

不过总之,想要完整的tigerlake核显性能,LPDDR4X-4266内存是必不可少的


【5】游戏测试

注:求生之路2为最高画质,巫师3为中画质,看门狗2为低画质,均在1080P分辨率下测试

实际游戏场景下,1165G7配合LPDDR4X内存的性能也是十分可观的,L4D2这种主吃CPU的游戏跑出了接近独显MX250/350/450的水平,很强

巫师3是主吃显卡的游戏,96EU的规格直接得到了跑分的水准,已经跟MX450 D5显存版差不多了

看门狗2是CPU显卡内存都吃的游戏,1165G7也还是超过了MX250的水平,介于MX250和MX350之间,也算是可以了。

1135G7的话核心缩水了一点,帧数也同步降低,综合下来比4900H还高一些,当个MX150/250标准版来用问题不大

不过同样的,内存的不同也会显著影响游戏帧数。游戏里相当于扩大了物理分数和图形分数的影响,1135G7用MIX内存(一个板载X16 SDP一个插槽X8)最终帧数居然连1065G7都不一定打得过,甚至使用2BG内存的4500U都比1135G7好点,这一点令人十分意外


除此以外,还有一些值得注意的细节

求生之路2中,游戏里的火光永远有一圈黑色的圆框,这个在intel以前的核显上一直存在,但是换成AMD核显或者NV独显就不会有,笔者认为这是渲染贴图错误。这种贴图错误对于游戏体验来说并不好。

看门狗2中,在暗光场景下会遇到这种密密麻麻的白点,可能也是渲染错误。

巫师3中,游戏会莫名其妙的卡顿,此时能看到核显的频率自动降到了0MHz,随后又恢复,这个也严重影响了游戏体验。

结合1135G7配MIX内存的测试情况,笔者认为intel的核显驱动做的并不够完善,这些比较明显的问题需亟待改善


【6】功耗测试

先看看CPU部分的

PS:参考第二章的知识,将PL1/PL2设定为统一值,使得CPU的实际运行功耗完全等于标称的TDP,然后用Cinebench R15测试得到上图

i7-1165G7的体质确实比i5-1135G7好,并且两者都比1065G7的能耗比高,原来40W仅能跑3.5GHz,现在40W可以跑4.1GHz了

上图是去年icelake测试时模拟算出来的跑分和功耗,可以看到3.8GHz时上一代的性能跟1135G7差不多也就是架构效率没有变化,但是功耗少了24%,而4.2GHz的跑分高于1165G7的性能,此时功耗已经少了39%。

与其他老架构的CPU相比,tigerlake-U的能耗比和最高性能都是全方位碾压,30W左右就跟10510U和10300H的峰值性能差不多了,然而后者功耗已经到了60W及以上。

不过跟AMD相比,R15场景中tigerlake-u的能耗比还是要差一点,这点需要注意。


接下来看看核显的发热情况

1.i7-1165G7

在3D11 Performance模式下,核显功耗大约在11-14.5W之间,CPU整体功耗在16-20W左右,核显一直保持满频状态,CPU在图形测试中频率较低,切换场景和物理测试时可到全核睿频

Time Spy场景下,核显功耗约为13-14W,CPU整体功耗在18-19W左右,核显一直保持满频状态

Heaven Benchmark 4.0中,核显功耗约为11-13W,CPU整体功耗在16-20W左右,最高到过25W,核显一直保持满频状态。

看起来96EU的核显功耗也不算很大,CPU整体功耗跟4500/4600U差不多,比1065G7还低点。


2.i5-1165G7(LPDDR4X-4266)

在3D11 Performance模式下,核显功耗大约在10.5-13.5W之间,CPU整体功耗在16-20W左右,核显一直保持满频状态,相比i7来说核显稍微低了点但整体功耗差不多

Time Spy场景下,核显功耗约为12-12.5W,CPU整体功耗在18.5W左右,核显一直保持满频状态。这个比i7低了约1W。

Heaven Benchmark 4.0中,核显功耗约为10-12W,CPU整体功耗在16-19W左右,最高到过23W,核显一直保持满频状态。

配合LPDDR4X,i5-1135G7的功耗大体上比i7-1165G7低了1W左右,基本上没啥差别。


3.i5-1165G7(DDR4-3200 MIX内存)

在3D11 Performance模式下,核显功耗大约在9-11W之间,CPU整体功耗在15.5-18W左右,核显一直保持满频状态。这个功耗比刚才用LPDDR4X的明显低2W.

Time Spy场景下,核显功耗约为9-10W,CPU整体功耗在15.5-17W左右,核显一直保持满频状态。这个同样比LPDDR4X的功耗低2W多。

Heaven Benchmark 4.0中,核显功耗约为6.5-8.5W,CPU整体功耗在13.5-17W左右,这个核显明显低更多,虽然还是保持满频。

可以清楚地看到,在使用DDR4-3200 MIX内存后,i5-1135G7的功耗比刚才的低了2W以上,这意味着性能下来的同时,负载也同步降低了,即便看起来核显还是满频工作


4.游戏中功耗统计

游戏里的核显功耗比跑分里要低点,但是整体功耗会更高因为游戏比跑分更吃CPU。看门狗2里的功耗超过了28W的TDP,这意味着轻薄本想要获得完整性能的话必须要有更高的PL1设定。

使用DDR4-3200 MIX内存的1135G7功耗明显低了很多这个情况跟跑分中类似,应该是内存瓶颈了。


【7】总结

本篇文章从规格、性能、游戏和发热四个方面阐述了Tigerlake-U的具体表现,最后简单总结一下:

1.CPU单核性能创历史新高,同时能耗比也有显著提升;

2.得益于规格的提升,核显性能有了本质的变化,跑分不输MX350,游戏也可以媲美MX150/250标准版;

3.仅有4核是硬伤,对比红方阵营没有多核优势;

4.对于内存类型非常敏感,使用DDR4-3200的板载SDP内存会严重拖累其性能;

5.游戏中功耗不算很低,完整性能需要散热良好的笔记本(能解25-35W的);

6.核显驱动存在一些硬性bug,需要不断优化提升体验。


11代酷睿是intel很有信心的一代产品,能看得出他们在这代产品上的努力。优势的部分很突出,但是硬伤部分同样很明显,我不知道该怎么评判这个新的低压U系列……

总的来说,期待是值得的,新的一代处理器可以考虑放弃掉独显的组合了(哪怕是MX450,毕竟它很热),反倒是AMD的核显力不从心了,会不会明年的轻薄本市场会变成A+N和I+UMA的情况呢?


(这单核水平确实不错,标压TGL-H跟下一代AMD有好戏看了)

发布于 09-05

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