【科普】美丽的谎言——8代Intel低压4核性能测试

【科普】美丽的谎言——8代Intel低压4核性能测试

今年的处理器(CPU)真是像打了鸡血一样疯狂升级。年初的时候,AMD锐龙(Ryzen)系列CPU上市,首发8核的性能出乎意料的好,并且凭借较低价格迅速席卷了一部分市场。

看到AMD扭转了市场,Intel自然也不能坐以待毙。在沉寂半年后,终于在一个月前,Intel推出了第8代的产品,其中就包括了本次测试的系列,8代低压四核处理器。

以往的低压处理器,规格上都只是双核版本,就算是顶级i7系列也没有例外。而这次的8代CPU,不仅是i7升级为4核,i5也同样是,在这种规格翻倍的情况下,新的处理器又会有什么样的表现呢?


先看看8代低压处理器有哪些型号

目前Intel仅发布了4款型号,i5-8250U/8350U和i7-8550U/8650U。

4款处理器全部为4核8线程,核显为UHD620,7代低压U的核显是HD620。

它们之间的差异,除了频率外,i5比i7少了2M的L3缓存,核显频率也少了50MHz(当然还有价格)。

实际市场中常见的型号,是i5-8250U和i7-8550U,因为i5和i7的意义远大于实际的性能差距。接下来我们具体介绍这2款CPU。


i5-8250U,七代Kaby Lake架构,BGA封装不可更换。四核八线程,支持Intel睿频加速技术,主频1.6GHz最大睿频3.4GHz,L3缓存6MB。14nm制程,热设计功耗15W。

之前我们都以为8代低压U会是Coffee Lake新架构,结果上市后才知道是Kaby Lake Refresh,这意味着,同频下新处理器的单核效率不会有本质变化,refresh的意义是优化一些东西,而不是改变。

i7-8550U,七代Kaby Lake架构,BGA封装不可更换。四核八线程,支持Intel睿频加速技术,主频1.8GHz最大睿频4.0GHz,L3缓存8MB。14nm制程,热设计功耗15W。

8550U看起来最大频率高了很多,然而主频只增加了200MHz,TDP没变,这里就能看出点猫腻了。

以前低压U型号以“50U”结尾的处理器,都是代表着搭配高规格核显。不过8250U/8550U使用的UHD620与HD620在规格上没有变化,只是支持了一些新特性,看来Intel觉得“4核”本身就已经是高规格了,故而不需要再提升核显。


CPU-Z看不了频率和功耗实际配置,接下来看看AIDA64中CPUID的截图。

i5-8250U的睿频为34x/34x/34x/34x,短时睿频功耗限制25W,持续时间28秒,长时睿频功耗限制18W。

别看默频那么低,8250U实际4核负载的睿频也能到3.4GHz,理论上如果不限制功耗不考虑过热的话,它可以和7700HQ相媲美,毕竟后者全核睿频也是3.4GHz。

需要注意的是,这里的PL1/PL2配置,也就是那个长时睿频功耗和短时睿频功耗,以及持续时间,都是跟具体的机型有关的,并非唯一设定。Intel默认应该是短时25W/28秒,长时15W与TDP一致。

根据以往Intel对低压U的规范,可配置的TDP范围是10-25W,在这里就是调节PL1的大小,PL2的大小没说,持续时间最多128秒(不过实际机器可能会不允许调节或者减小这个范围)。记住这几个名词,这玩意会成为8代低压U中最为关键的参数之一。


i7-8550U的睿频为40x/40x/37x/37x,短时睿频功耗限制25W,持续时间28秒,长时睿频功耗限制17W。

8550U的频率看似最大能到4GHz,实际全核只能到3.7GHz,比8250U只多了0.3GHz。功耗配置上,这是惠普战66的设定,下面看看小米pro的情况。

PL2加到了疯狂的44W,持续时间不变,但PL1是15W。小米pro这个配置很疯狂,它的意思是,在短时间内它允许CPU飙到标压的性能,但是时间一过,不允许它多任何一点的发热。

这个想法很有意思。思路上它表达的观点就是超极本可以在偶然场景下不受性能的约束,短时间冲高,而后再制约,制约的时候场景已经切换或者完成,性能的需求消失。

小米可能认为,使用超极本或者轻薄本的用户遇到这种场景的情况比较普遍,这种设定就可以最大程度优化体验。

这个想法确实该被小米想出来,手机里太常见不过,滑动桌面的时候,点击进入程序的时候,都是短时间需要全核心满载运行以求减少卡顿和等待时间的场景,等他们做笔记本的时候,自然也会想到这种做法。


当然,这种设定还有一个用途:

跑分

测试基本上都是几分钟就搞定一个项目,这种短时间的场景再合适不过了。


接下来看看实际8代低U的性能如何。

我只测了2台机器的数据,都是8550U,但这已经足够分析了。

这里有3组数据,最后一组是把TDP锁定15W没有短时睿频功耗超限的情况。

性能最好的是战66,多线程已经完全超越了7300HQ的表现,单线程更不用说,单核4GHz确实把7300HQ秒翻了。

小米pro的情况没有战66好,有读者可能觉得奇怪,不是说44W的PL2能短时间跑媲美7700HQ的水平么,怎么连战66都不如。

我先开始也觉得好像不对,但最终发现了问题。

超极本的降频永远不会写在明面上,更不会在产品介绍里说,宣传时你要能看到算我输。

刚才的那个不过是小米pro的基本功耗配置,实际温控频率策略是另外一回事。根据观察,小米pro并不是28秒后才会从44W缩到15W,而是在温度瞬间上去几秒时间内就缩水了,有时候甚至都没看到上去就缩水了,连10秒都维持不了。

这个持续时间在XTU里叫turbo boost power time window,我比较喜欢叫它“真男人时间”,看到这个俗称,我觉得我不用解释大家也知道是啥意思了。这个时间如果过短,就像是xx早泄一样,性能上不去是必然的。


3D11的物理分战66低于小米pro是因为战66只有单通道内存,内存和CPU的性能关系上期科普已经讲过,感觉战66如果是双通道内存的话,或许平均下来会很接近6700HQ的跑分。


最后一个锁15W的8550U,性能其实跟7300HQ差不多了,细分到项目来看,8550U的单线程还是秒杀,不过多线程几乎一样。

这一组数据代表的意义很重要,因为这才是8代低压CPU的真实性能。

理论的规格翻倍,实际却只跟7300HQ差不多,罪魁祸首就是15W的TDP。


正常的跑分并不能体现长时间持续性能输出的场景,然而当你需要性能的时候,往往就是长时间的。

电脑不比手机,它是生产力的工具。当你是冲着4核低压去买这个本子的时候,必然是希望它有一个不错的性能表现。然而,仅仅是不到半分钟的性能飞跃,这个有什么意义吗?

当然,如果你觉得15W下的表现已经等同7300HQ了,这个提升已经足够的话,也可以。

但是接下来的东西希望不会把你的梦想击破。


能维持15W功耗的超极本,或许只是凤毛麟角。

比如刚才的战66,如果不是更换了硅脂,如果不是拆了后盖,如果不是加了散热垫,如果不是进BIOS里把电源管理关了,它的表现会让你大跌眼镜。

这是单烤时的情况,CPU功耗只能维持11W左右,双烤时甚至跌到6W,这频率不用想了,性能肯定要雪崩。

实际上,大多数尺寸不到14的超极本,最终的PL1都只能维持在10W左右,压根达不到15W。


究其根本,还是厂商太过忽视超极本的散热,自以为是。

在8代U出现之前,这么做也还凑活,因为对于双核来说,15W的话给6200U单烤FPU都够用,7200U稍微影响一些,但不是很严重。

厂商和评测室的散热评估是有本质不同的,它们可能是以某些实际场景为基准来看温度发热,那些场景下,超极本的功耗可能鲜有遇到10W以上的,所以把TDP缩到10W以后,既能控制极端发热,又不影响实际使用体验。

而我们就是看这个CPU能搞到多少,到了TDP那就是看TDP,如果缩了TDP,那就是散热缩水。讲道理,散热设计应该是以TDP来参考的,既然Intel说默认15W,那就有其道理,你缩了这玩意来减轻散热设计成本,自然就会暴露一些问题。


然后问题就在8代U上出现了。

很多厂商觉得8代U继续沿用原来的设计就好了,连针脚都没变,省了一大笔研发费用,美滋滋。

所以TDP缩成10W的设计同样也沿用了。


8代低压4核的发热完全不是一个概念了,因它频率可以达到4GHz并且还是4核带超线程的规格。

细心的玩家,可以观察战66的单线程跑分都比15W的8550U高,单线程意味着只有一个核心跑,难道单核功耗都超过15W了么?

很抱歉的告诉大家,还真的是!

不管是国际象棋,还是cinebench R11.5/R15,跑单线程测试时CPU整体功耗都超过了15W,这就是高频的可怕之处,仅一个核心满载就已经吃满了TDP,全核心吃满又会如何呢?

那当然是频率狂降了呗!功耗肯定还是维持15W,然后核心因为功耗不足降频,跑R15的时候频率仅有2.3-2.4GHz,远低于全核心3.7GHz的理想水平。

这样的结果意味着,8代低压4核的机器,i5和i7其实并不会有性能上的本质区别,因为限制性能的不是标称的频率,而是实际机器的功耗配置如何(PL1、PL2、真男人时间)以及温控降频策略。

i5-8250U的频率是3.4GHz,跑这些负载时同样也不会到3.4GHz,自然性能也和8550U拉不开差距。想要拉开差距,保守估计TDP得30W以上了。

15W都已经这么限制8代U性能的发挥了,变成10W,知道会有多可怕么?

这是缩成11W后的性能表现,R15的跑分,单线程已经变成和7300HQ一个水平了,多线程才407cb,这意味着连2代入门四核2630QM都干不过……

这一代的低压4核真的很像移动版第一代i7,最大频率看着挺高,负载一上来频率就狂降,导致性能不忍直视。


现在问题又来了,超极本真的连15W的发热都压不住么?

其实不然。如果按照一般游戏本的期望值,温度只要在90度以内都还OK的话,超极本大多数都还是可以搞定15W发热的。


然而超极本太薄,隔热差。

等你90度的时候,表面可能都70度了,谁敢摸?所以超极本大多70度就开始降频,把TDP往下缩,把温度控制到70度以内,更有甚者60度就开始。


当然也会有玩家疑问,想控制温度,把散热做大一些不就好了么?

散热大了会让笔记本变重,变厚。

这个就不用解释了,变厚重了就很难把超极本卖出去了,毕竟很多买超极本的人比较看重这个。


不改变散热,提升风量呢?

风扇风量跟尺寸和转速有关,超极本厚度决定了风扇做不大,转速上去了噪音尖锐会更难受。

小风扇转速高的噪音真的不舒服,音量不大但很尖锐,超极本很在乎噪音的,所以也没办法。


所有路都堵死了,难道这就是我们想要的结果?

不!!!

这里的解释,有一个漏洞。轻薄便携时,你不一定用到性能,而用到性能时你不一定忍受不了高温高噪音。

因此,问题出在厂商不会把选择权交给消费者,而是替消费者选择了一个它们认为的合理解,而这篇科普就是想要戳穿这个“美丽的谎言”。


厂商完全可以做2套功耗配置和温控系统,一种专门为移动便携续航设计,可以在现在的基础上更保守一些,以牺牲性能换取移动体验;另一种放开了风扇转速和温度墙,力保性能最大化,让超极本也有生产力。2套或许还不够,再加一个平衡,维持现在的设定,这样一来,让消费者自己选择使用场景,满足绝大多数的需求。


现在的这些8代低压超极本都欠点火候,这个4核的怪物发热量刚才已经领教过了,明显是要比双核大的,这样一来,无疑会降低超级本的续航时间。如果你真的是不在乎性能,我觉得最好选择上一代的产品,这样至少续航还会好一些。

当然也不是说8代U的超极本不能挽救,如果它们愿意把BIOS里的CPU核心启用数量设置开放的话,这个问题也就迎刃而解了。

就是上图中(01A8)地址的项目,Active Processor Cores,厂商想开放这个设置真的非常容易……然后如果更人性化点,就是在系统下做一个软件,跟刚才的那个切换温控的设定放一起,让消费者在系统下就可以调整这个选项,切换成双核后相信续航会改善很多。


希望之后的新产品能够把这些设计思路考虑进去,把产品做的更好。

这次科普的内容到这里就差不多了,最后再把关键点总结一下,方面长懒看的读者:

【1】8代低压四核,持续性能跟7300HQ差不多,但这需要保证15W的TDP设计;

【2】PL1,PL2,真男人时间决定了实际机器性能的表现,温控降频策略会使性能进一步缩水;

【3】8250U和8550U在性能上不会有本质区别,买i5的就好;

【4】大多数小尺寸超极本,TDP会缩成10W,此时的性能连2代i7四核都不如;

【5】8代U低压本慎重购买,性能不理想,续航也不如上一代;

【6】解决办法在总结上边那段话,这些需要看厂商配不配合了,如果真的做到了,8代U超极本还是有未来的。


唉,15W的4核CPU真的没法期望太多,当初我还以为会有厂商跳出来,设计一个能够撑得住25W长时间负载的机器……目前最接近这个情况的机器,就是几个月前我们拿到过的vaio Z本子,可以搞定28W的发热,把这个8550U塞进去然后同样的功耗配置,这样就会有一个比较理想的性能表现了……

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