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[DIY 電腦零組件] 14nm的最後榮耀,強勢旗艦效能 Intel Core i9-11900K 開箱試用 [複製連結]

發表於 2021-6-21  

樓主

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今年Intel發表了全新第 11代 Intel® Core™系列桌上型處理器,代號為Rocket Lake-S,升級Cypress Cove核心,IPC 提升19%,首次加入 AVX-512指令集,並擁有 PCIe 4.0 20 Lanes,PCIe 4.0 x4分配給一組M.2 ,而PCIe 4.0 x16則是分配給顯示卡 ,內顯採用全新的Xe 繪圖核心架構,加強圖形顯示能力。今天要開箱的Core i9-11900K,核心數為8C/16T,基頻為3.5GHz,加速時脈全核達4.8GHz/單核達5.3GHz,功耗為125W,支援DDR4 3200MHz記憶體,內顯是Intel UHD Graphics 750。

作為第11代Intel CPU的旗艦款 Core i9-11900K,自然會跟上一代的Core i9-10900K拿來做比較,雖然核心數較後者少了2顆,多少會影響到多核的表現,不過這次在微架構提升情況下,導入了全新的「Intel Adaptive Boost Technology」(ABT)技術,這也是Core i9-11900K和KF系列獨有的功能,在開啟後只要散熱器的壓制能力足夠,就能讓系統以全核5.1GHz下穩定運作。記憶體方面除了升級到可支援3200MHz,也加入了Gear模式,可在低延遲和高頻率中做出取捨,讓超頻玩家有更多選擇可能。Intel UHD Graphics 750內顯在圖形效能方面的大幅提升,在硬體需求不高的遊戲或模擬器都能順暢運行,對一般的使用者來說已相當充足。

主要硬體開箱介紹
①測試平台
CPU Intel Core i9-11900K
主機板 MSI MPG Z590 GAMING PLUS
記憶體 Crucial Ballistix DDR4-3600
硬碟 Samsung 980 Pro 500GB
散熱器 MSI MPG CORELIQUID K360
電源 Corsair RM850W
機殼 Lian Li O11 D
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②主力核心
CPU Intel Core i9-11900K
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Core i9-11900K的外包裝非常有意思,不再是過去單純的方盒,而且將兩側做一些剪裁,增加辨識度,極簡風格的全新LOGO,並特別強調不鎖頻
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由兩側推擠即可取出內盒,盒子外型也是跟著包裝做變化,並且用一霧面一亮面設計增加若隱若現的感覺
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打開內盒即可取出CPU包裝
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包裝內除了Core i9-11900K還有一本說明書
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說明書內有詳細的安裝步驟
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開箱主角Core i9-11900K本體,預設3.5G頻率,背面沒有針腳是Intel CPU的特色
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主機板 MSI MPG Z590 GAMING PLUS
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Z590 GAMING PLUS的內外盒均有標示產品特色,並支援11th Intel CPU
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內部配件一覽
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主機板本體為黑色,6層PCB板設計,支援11代和10代Intel LGA 1200腳位處理器
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14+1+1主動式供電設計,採用數位PWM IC,可提供75A高效功率
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CPU電源提供兩組8Pin連接埠,加強超頻性能
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大面積 MOSFET 散熱墊,內有導熱管,上方有風道幫助散熱
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M.2 Shield Frozr和晶片散熱區域,可以安裝3組M.2硬碟,最上面是1組Gen4 x4,必須為11th Core i5以上等級CPU才能使用,下面是2組Gen3 x4,3組M.2 Shield Frozr都有內置散熱膠條
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PCIE鋼鐵裝甲,可避免安裝顯卡時彎曲
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一體式 I/O設計,內建USB 3.2 Gen 2x2(Type-C)和2.5Gbps LAN
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支援4條DDR4記憶體,超頻最高達5333MHz
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②最強輔助
硬碟 Samsung 980 Pro 500GB
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因為本次11th CPU支援PCIE 4.0,而MSI Z590 GAMING PLUS也提供了一組M.2 Gen 4x4,所以選用了最強的NVME固態硬碟 Samsung 980 Pro來實際測試看看
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因為高速硬碟在運作時的溫度通常不會太低,故加上主板M.2 Shield的散熱膠條在使用上會比較穩定
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另外也放了一條WD SN700 500GB在下方作為對照組使用
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記憶體 Crucial Ballistix DDR4-3600
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美光記憶體的E-die顆粒在超頻上都有不錯的成績,而且超頻後的效能相當穩定,在Z590平台上的表現是可以預期的
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全黑造型和主機板搭配相當合適
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水冷設備
MSI MPG CORELIQUID K360
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為了搭配MSI Z590 GAMING PLUS並且能壓制Core i9-11900K這顆CPU,所以特別選用了最新的K360一體式水冷
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水冷頭有LCD監控面板,下方搭載一顆6cm小風扇針對VRM區域加強散熱
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3顆TORX 4.0風扇,兩兩扇葉相接提供更大風流
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全套設備一覽,水冷散熱器放置在上方做排氣,側邊搭載兩顆曜越高風壓風扇做進氣
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Core i9-11900K技術探討與各項測試
這是Intel 第11代高階處理器的規格,身為旗艦的Core i9-11900K (KF)在規格和時脈加速的能力上無疑是最頂級的
①基本時脈,代表預設時的最低運作時脈,Core i9-11900K為3.5GHz且功耗不會超過TDP額定的125W
②開啟Turbo Boost 2.0,會讓Core i9-11900K運作時比基本時脈更高,增加的幅度主要看核心的數目
③開啟Turbo Boost MAX 3.0,因為各核心均存在體質差異,所以會讓其中的最佳核心能提供比其他核心更高的加速能力,而Core i9-11900K內的1~2顆核心會加速至5.2Ghz
④開啟Thermally Velocity Boost(簡稱TVB),在處理器處於Turbo Boost狀態下依據負載程度、散熱條件進一步提升單顆核心時脈,故在處理器溫度低於70度時,Core i9-11900K在單核會加速至5.3Ghz,多核會到4.8GHz
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開啟Intel Adaptive Boost Technology(簡稱ABT),此功能為第11代Core i9-11900K (KF)處理器之獨有的特色,當在 BIOS中開啟ABT時,如果散熱器壓制能力足夠,則Core i9-11900K (KF)處理器除了在預設時有 2個核心達到 5.3GHz之外,而其餘的6個核心則會在5.1GHz運作,這也表示Core i9-11900K (KF)能以全核5.1GHz下運作
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CPU-Z驗明正身,8核16緒的Intel Core i9-11900K搭配MSI MPG Z590 GAMING PLUS主機板,記憶體調整為XMP模式時脈為3600MHz,顯示晶片是Intel UHD Graphics 750
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(以下這些測試軟體,跑分數據僅供參考,實際效能以需要使用的程式為主)

①預設狀態
主板會根據散熱器壓制力進行自動超頻,已開啟Turbo Boost MAX 3.0功能
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CPU-Z分數測試,單執行緒為688,多執行緒為6517
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CineBench R15分數測試,CPU分數為2407cb
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CineBench R20分數測試為5795pts,全核時脈以4700MHz運作
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7-Zip分數為82948MIPS
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Super PI 1M測試分數為6.406s(分數越低越好)
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wPrime測試全核分數,32M為2.547s,1024M為66.473s(分數越低越好)
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②ABT模式開啟
ABT模式是這次Core i9-11900K和KF系列獨有的模式,主機板記得要更新BIOS才會出現這個選項
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開啟ABT模式後,CPU所有時脈均提升至5.1Ghz以上,CPU-Z分數測試,單執行緒為705.7,多執行緒為6928
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CineBench R15分數測試,CPU分數為2567cb
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CineBench R20分數測試6236pts,測試過程中以全核5.1Ghz時脈運作
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7-Zip分數為87329MIPS
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Super PI 1M測試分數為6.386s(分數越低越好)
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wPrime測試全核分數,32M為2.488s,1024M為62.96s(分數越低越好)
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測試小結
再次強調測試分數僅供參考,這邊主要是比較預設狀態與開啟ABT模式後的差距,全核5.1G效能在使用上相當穩定,所有測試跑分幾乎是呈現輾壓狀態,測試時的溫度都沒超過90,所以也不會引發降頻的狀況出現

記憶體與PCIE 4.0高速傳輸測試
①Crucial Ballistix DDR4-3600超頻測試
美光記憶體預設時脈為2666,接下來將以AIDA 64進行分數和穩定度測試
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開啟XMP後,記憶體時脈為3600Mhz,時序為16-18-18-38,讀取55507MB/s ,讀取52756MB/s ,延遲 48.8ns,穩定度測試通過
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Intel第11代CPU因為有重新設計過記憶體控制器,並導入Gear的運作模式中,在BIOS裡面會分成1:1模式的Gear 1和2:1模式的Gear 2(記憶體和CPU記憶體控制器),Gear 1模式下能獲得最佳效能和低延遲,Gear 2則是超頻時能獲得更高頻率
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MSI專屬的超頻模式Try it 會將各時脈對應的時序,電壓和Gear模式完整發揮出最佳效能
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開啟專屬模式,最低延遲,記憶體時脈為3600Mhz,時序為16-16-16-36,讀取54743MB/s ,讀取52855MB/s ,延遲 47.6ns,穩定度測試通過
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開啟專屬模式,最穩定高時脈,記憶體時脈為4400Mhz,時序為19-22-22-42,讀取63051MB/s ,讀取62326MB/s ,延遲 54.3ns,穩定度測試通過
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開啟專屬模式,最高時脈,記憶體時脈為4533Mhz,時序為18-26-26-46,讀取65303MB/s ,讀取64834MB/s ,延遲 55.2ns,穩定度測試失敗
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②Samsung 980 Pro 500GB高速傳輸測試
CrystalDiskInfo驗明正身,Samsung 980 Pro傳輸模式為PCIe 4.0 x4,預設溫度為40度
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CrystalDiskMark測試,循序讀取和寫入分別為6804.73MB/s,4905.33MB/s
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AS SSD Benchmark測試,循序讀取和寫入分別為5644.52MB/s,3957.93MB/s,分數為9155
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HD Tune Pro測試,讀取傳輸速度平均值為1572.8MB/s
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ATTO Disk Benchmark佇列深度測試,最高讀取和寫入分別為6.39GB/s,4.75GB/s
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整體測試溫度都在55度左右,瞬間最高為66度
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試著將D槽檔案複製到C槽,約20G容量的4K影片,傳輸速度近1.8G/s
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測試小結
記憶體高時脈的4400Mhz和4533Mhz,都是調整為Gear 2模式後才可以進系統測試,雖然在延遲方面會比較差一些,不過比較能維持高頻的穩定度,所以這次的記憶體控制器改動頗為實用

11代CPU終於加入PCIE 4.0,雖然不是用空碟測試,CrystalDiskMark的數值依舊很接近官方的讀寫速度6900MB/s和5000MB/s,傳輸速度相當快,實際測試大概比PCIE 3.0的固態硬碟快1.5~2倍左右,至於實際使用上的感受可能差距不大,溫度表現在搭配主板內附的散熱片後比想像中好很多,使用狀態下幾乎都保持在55度左右

溫度與功耗測試
①預設時脈
AIDA 64 CPU壓力測試,CPU時脈會維持在4700Mhz,溫度穩定在58度,功耗最高是122W
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AIDA 64 FPU壓力測試,CPU時脈會維持在4700Mhz,溫度穩定在97度,功耗最高是258W
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②開啟ABT模式
AIDA 64 CPU壓力測試,CPU時脈會維持在5100Mhz,溫度穩定在72度,功耗最高是175W
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AIDA 64 FPU壓力測試,CPU會頂到100度溫度牆,降頻至4800MHz,功耗最高是282W
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③關閉AVX-512指令集
在BIOS底下關閉AVX-512
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AIDA 64 CPU壓力測試,CPU時脈會維持在5100Mhz,溫度穩定在72度,功耗最高是175W
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AIDA 64 FPU壓力測試,CPU會頂到100度溫度牆,時脈維持在5000MHz~5100MHz間,功耗最高是297W
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CPU-Z跑分測試
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④開啟ABT 251W
ABT模式選擇251W
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AIDA 64 CPU壓力測試,CPU時脈會維持在5100MHz,溫度穩定在71度,功耗最高是181W
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AIDA 64 FPU壓力測試,CPU時脈會讓兩三顆核心維持5100MHz,其他核心則會降頻至最低800MHz,溫度穩定在94度,功耗最高是234W
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CPU-Z跑分測試
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測試小結
Core i9-11900K在預設時脈下的FPU壓力測試很穩定,燒機全程都控制在97度,ABT模式就相當仰賴散熱器的性能,開啟ABT後直接頂到溫度牆100度,不過即便是被迫降頻也是能維持穩定在4.8GHz,而這時脈多少有受到AVX-512指令集的影響,關閉AVX-512指令集後時脈最高雖能上到5~5.1GHz,但功耗也來到最大的297W,所以關閉AVX-512指令集其實沒多大意義,因為跑分測試跟無關閉時差不多,而且也無法享受到高浮點運算效能。ABT 251W是MSI主板獨有的功能,開啟後功耗約在235W左右,而CPU的核心時脈也形成強烈的反差,有幾顆核心特別維持在5.1GHz,另外幾顆則會降頻至最低的800MHz,跑分單核跟ABT模式差不多,多核則是小輸,這模式適合用在不需要執行多工運算時,可以有效降低功耗

實際遊戲試玩(以下測試均開啟ABT,全核時脈Boost 5.1GHz)
①內顯測試
內顯Intel UHD Graphics 750,採用Xe GPU架構,支援Direct 12,基頻為350MHz,時脈提升後可達1300MHz,CineBench R15分數測試為81.63fps
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3D MARK跑分測試,Fire Strike分數為2418,Wild Life分數為5621
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②內顯遊戲試玩
動物之鬪,格鬥遊戲,1080p解析度,圖形設定為高畫質,畫面張數維持在50~60fps,即便是多人混戰依舊保留極佳的流暢度,CPU溫度平均是40度,使用率約4%
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胡鬧搬家,多人遊戲,1080p解析度,圖形設定為高畫質,畫面張數均維持在60fps以上,流暢性極佳,四人共樂也不會有卡頓狀況出現,CPU溫度平均是55度,使用率約10%
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鎗火重生,射擊遊戲,1080p解析度,圖形設定為低畫質,畫面張數均維持在87fps以上,因為貼圖不會太複雜,即便是敵人超多的地方也能維持在60fps以上的水準,CPU溫度平均是50度,使用率約12%
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小小夢魘2,冒險遊戲,1080p解析度,圖形設定為低畫質,畫面張數均維持在28fps,因為遊戲屬於慢節奏,基本上是不會有卡頓,但是很明顯能看到人物和場景出現鋸齒狀,CPU溫度平均是55度,使用率約6%
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模擬器進行遊戲測試,這次選用夜神模擬器試玩最近當紅的二之國,在1080p解析度下,設定高效能畫質,畫面張數維持在30fps,遊戲在移動時遇到人多的地方會比較卡,CPU溫度平均是40度,使用率約8%
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③搭配獨立顯示卡
這次搭載的顯示卡是AORUS GeForce RTX2080 XTREME 8G
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3D MARK跑分測試,Time Spy分數為11099(CPU分數剛好為11900,跟CPU的名稱一樣),Fire Strike分數為12647
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順便加入光線追蹤的測試,分數為6558
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④搭配獨顯試玩遊戲
惡靈古堡3重製板,經典恐怖遊戲,1080p解析度,畫質設定為最高且特效全開,即便是受到多隻殭屍攻擊且貼圖複雜的場景中依舊維持180fps以上的水準,CPU溫度平均是60度,使用率約30%
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魔物獵人:世界,線上動作遊戲,1080p解析度,畫質設定為頂且特效全開,遊戲場景相當複雜,特效全開後很多細節都有出現,戰鬥時會落在80fps,平常則是穩定在110fps,CPU溫度平均是55度,使用率約40%
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絕地求生PUBG,大逃殺射擊遊戲,1080p解析度,畫質設定最高且特效全開,無論是CPU和GPU均毫無壓力,戰鬥全程平均維持在180fps,CPU溫度平均是65度,使用率約20%
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古墓奇兵:暗影,動作遊戲,1080p解析度,可以開啟光線追蹤,畫質設定頂級且特效全開(包括光追也調到最高),在遠景且貼圖複雜的場景會降到75fps,CPU溫度平均是50度,使用率約20%
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測試小結
Intel UHD Graphics 750效能不僅比強於前代許多,比起R5 3400G CineBench R15跑分也僅小輸一些,若是硬體需求不高的遊戲大部分都能順暢運行,另外也有開啟MSI Afterburner即時監控溫度狀況,基本都維持在45度左右,最高也不超過55度。

試用心得與個人想法
作為Intel第11代的旗艦處理器,Core i9-11900K依舊有著相當強勢的表現,從各方面的測試來看,無論是記憶體超頻或是PCIE 4.0 NVME SSD的跑分都極為出色,尤其是開啟11900K系列的ABT功能後,5.1GHz全核運作的效能直接在各項數據呈現出輾壓狀態,或許這代的旗艦犧牲了一些核心數,但也帶來了效能和功能上全面提升,且實用性和成果著實令人驚豔。全核超過5G時脈運作的狀況下勢必會被探討所謂的功耗和溫度,這也是作為一款旗艦處理器勢必要面臨的挑戰,開啟ABT燒機FPU測試後獲得降頻結果,360一體式水冷想要壓制Core i9-11900K果然還是要在良好的低溫環境下比較有機會,這也代表著14nm架構確實有其功耗上的極限,不過上述也是屬非日常使用的狀況下,如果說對一般使用者會受到影響嗎,答案是不會,Core i9-11900K在平常待機時溫度約35度,在一般遊戲和剪輯狀況下即便是全核5.1GHz也沒有超過70,整體操作都非常順暢。

穩定且強悍,是個人對這顆Core i9-11900K的最大感想,無論是在測試燒機和超頻中,若有出現過熱狀況降頻速度極快,鮮有當機或異常出現,而且時脈仍會保持在最高狀態以穩定系統的正常運作,所以在遊戲或工作中就不容易出現卡頓的狀況。這代的內顯表現也是超乎預期的優秀,完全改善過去Intel在圖形顯示貧弱的狀況,在跑分上個人測試過可以比肩R5 3400G,在一般遊戲上都能順暢運作,而且包括中階i5-11500以上等級的CPU均採用UHD Graphics 750,在目前市場顯示卡極度缺乏的狀況下,對於預算有限的使用者來說無疑有莫大幫助。
dwi0342 最後編輯於 2021-06-21 20:42