我們精選了一下網友答案:
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家里孩子最近開始學編程,于是向身邊老師咨詢了圖形化編程的一些常識,自己也做了功課。結果發現網上許多帖子跟老師說的實際情況不符,很多信息還停留在兩三年前。
都2020年了,少兒編程又是變化非常快的一個行業。所幸把自己這兩周搜集到的信息整理出來,供大家參考,免得很多家長還停留在過時的印象里。也希望更多更專業的老師們能參與討論,幫助更新行業的相關信息。
一、 為什么不建議直接學scratch或者makecode
如果你跟我一樣,是剛剛接觸這個領域的家長,那你最先聽到的很可能也是scratch和makecode這兩款軟件。一個是MIT開發,一個是微軟開發,大公司,老品牌,全球都在用。
這兩款軟件在全球范圍內得到認可,一定是靠譜的,但為什么在中國不是很普及,老師更喜歡用國內廠商的一些軟件呢?
我得到的答案是:這兩款軟件雖然各有所長,但各自的短板也很明顯。
具體體現在:
makecode支持micro:bit,但對arduino支持性有限;
Scratch有豐富的動畫舞臺展示編程效果,適合低年級初學者,但需要一直連接主控板,不能將程序上傳至主控板進行更多硬件操作,對高年級學生不適用;
Makecode則剛好相反,只能將程序燒錄進主控板或者通過模擬器觀察程序效果,不能通過動畫舞臺展示實時看到編程結果,對初學者不友好。
相比之下,國內的軟件通過整合這兩款軟件的優勢,取長補短,更符合國內學習習慣。
二、同樣基于scratch/makecode,國內各種軟件怎么選
知道了scratch之后,再去做調研的時候,我又聽到像mixly、mBlock、KittenBlock、Mind+這些軟件的名字。這些國產軟件有一個共同點,都是基于scratch或者makecode開發。
那他們各自有什么優缺點呢?
我專門搜集了網上的各種測評,整理如下。
我在知乎上找到一篇帖子,作者是科技學堂創始人老劉,帖子發布于2017年1月,里面很多信息過時了,不過開頭對比Mixly、ArduBlock、S4A的部分可以了解下:
“Mixly是一款基于Blockly的免費開源的圖形化Arduino編程軟件,由北京師范大學教育學部創客教育實驗室傅騫教授團隊開發。同樣為Arduino圖形化編程工具,國內我們常見的還有ArduBlock和S4A(Scratch for Arduino)。前一陣,因為要舉辦一場Arduino入門培訓活動,我們特地將三者做了一下比較。
一條原因就先把S4A從備選工具中排除出去:無法脫機運行。Scratch最初軟件設計時,并未考慮與硬件的通信,S4A的出現讓Scratch可以通過串口與Arduino通信,而通信則意味著S4A全程充當的是信息中轉。我們希望給初學者選擇一個功能相對更專業的工具,因此先放棄S4A。
再詳細對比一下Mixly和ArduBlock。
無論從功能的專業性還是豐富性,Mixly都勝出。”
好了,說結論,根據老劉嚴謹的論證,Mixly、ArduBlock、S4A這三款軟件對比的時候,選Mixly就對了。
知乎上還有另一篇比較火的帖子,有129個人贊同。作者是“開源硬件實驗室知乎專欄”,也發表于2017年初,不過比上面那篇提到的軟件更豐富一些:
4.mBlock
適合年齡段:8歲以上
軟件功能完善度 ★★★★☆
使用體驗 ★★★★☆
支持硬件種類 ★★
更新速度 ★★★
配套教程 ★★★★
mBlock由國內Makeblock創客工場出品,基于Scratch開源代碼修改而來,界面和使用體驗OK,是最接近原版Scratch風格的。另外支持查看圖形化模塊對應的代碼,適合孩子慢慢的過渡到代碼編程。最近貌似開放了第三方模塊的支持,已經看到一些第三方模塊可以用mBlock編程。配套自己產品的教程相對豐富。
5.好好搭搭
適合年齡段:8歲以上
軟件功能完善度 ★★★★☆
使用體驗 ★★★★☆
支持硬件種類 ★★★★
更新速度 ★★★
配套教程 ★★★★
好好搭搭來自杭州好搭團隊開發的在線編程平臺,也是只需要打開瀏覽器,基于Scratch開源代碼修改而來,實現了云編譯功能。在Scratch Day活動每天高訪問量下,平臺依然穩定好用。好好搭搭支持Scratch動畫編程、Arduino硬件編程和其它一些第三方硬件,方便孩子從動畫編程無縫過渡到硬件編程上。也可以查看圖形化模塊對應的代碼,配套教程豐富,網站定期也會推出一些很有影響力的活動,適合小學低年級以上。唯一的不足是目前網站的UI設計還不夠完美,不過聽說已經在開始優化這一方面了,讓我們拭目以待吧。
6.Mixly
適合年齡段:12歲以上
軟件功能完善度 ★★★★☆
使用體驗 ★★★★☆
支持硬件種類 ★★★★
更新速度 ★★★★
配套教程 ★★★
Mixly來自北師大傅騫團隊開發,基于Google Blockly核心,支持大部分Arduino硬件,第三方也可以自己制作庫文件。軟件更新迭代頻繁,一直在優化。軟件使用體驗很好,也可以查看圖形化模塊對應的代碼,配套教程豐富,適合小學高年級以上,唯一不足是編譯的速度有點慢。
7.KenRobot
適合年齡段:12歲以上
軟件功能完善度 ★★★
使用體驗 ★★★★☆
支持硬件種類 ★
更新速度 ★★★
配套教程 ★
由90后工程師李時念及來自前百度的工程師團隊,用時約半年開發完成。該平臺沒有采用Blockly和Scratch框架,軟件使用體驗和界面設計OK,有圖形化編程和代碼編程兩種版本,適合不同需求,支持arduino硬件,目前只有Arduino UNO可以用,其它硬件估計很快就會更新上來,配套教程還不夠完善,適合小學高年級及以上。”
從作者給出的評分可以看出,在跟mBlock、好好搭搭、KenRobot比較時,Mixly依然是更有優勢的那個。
所以,2017年的時候,國內各種圖形化編程軟件相比較,Mixly勝出。
不過,上述信息都來自3年前,孩子老師告訴我,現在Mixly也老了,在行業里也到了被后浪推的階段。
后浪有哪些?
孩子老師告訴我三個名字:Kittenblock、Mind+、mPython。
我又百度了一些信息,其中Kittenblock、mPython的資料不多,只有官網上的簡單介紹,Mind+在線上論壇有幾篇比較詳細的測評貼:
“Kittenblock是小喵科技推出的機器人編程軟件,采用模塊化積木編程方式編程,支持MicroBit、MiniLFR、Arduino、Dobot、Tello等設備的編程和燒錄。Kittenblock的可視化編程界面,可以讓零基礎的用戶快速學習,可以輕松對機器人進行編程操作。”
“mPython是盛思技術團隊在BBC官方原版PythonEditor基礎上、拓展開發的應用軟件。可以進行可視化代碼編程,有hex、python、blockly三種代碼讀寫等功能。”
幾篇提到Mind+的帖子中,有一篇是一位老師把Mind+和Mixly做了直接對比:
“最近看到微信群里面大家都在推薦用Mind+編程,據說是Scratch3.0的還支持很多硬件,作為一個創客老師,我決定試試看。我當前正在用米思齊教編程,支持的硬件非常豐富,不過感覺學生上手還是稍微有點難度,不過學生基本都有一些scratch的基礎,正好試一下看看這個軟件如何。“
他得出的結論是:1、兼容Scratch。2、支持三大主控板。3、支持海量傳感器。4、支持python代碼編程。
使用上來說,跟Scratch的界面何操作方法基本相同,也有快速入門的視頻和教程,上手完全沒有難度。當然對于一個玩硬件的老師來說,印象最深的是支持的硬件種類非常豐富,應該是我見過的在scratch平臺上支持硬件最豐富的軟件了吧,還有一些語音識別這種功能,玩法比較豐富。缺點的話我覺得軟件功能有點太多,所以有許多界面和模式以及隱藏功能,可能會被搞暈,期待后續能做的更好吧。“
我拿著這篇帖子又去問了自己孩子老師,他基本認同,他給我的信息是,“前兩年帶學生去參賽,現場大部分用的都是Mixly,今年去的時候,大部分都換成Mind+了,行業變化還是很快的。”
為什么呢?
老師向我詳細介紹了這些軟件的發展始末,簡單講就是:
Mixly基于blockly開發,編程語言更加原始,類似于把代碼一一對應成圖形化模塊,學生用起來并不比直接學習代碼簡單;
Mind+兼容Scratch,更易上手,對學生可能接觸到的編程語言進行了階梯式劃分,簡單的模塊很容易找到,復雜的模塊入口更深,同時結合makecode,保留了高階能力,讓學生有一個由淺入深的學習過程。
老師還順帶對比了Kittenblock和mPython:
Kittenblock不支持國內老師習慣用的掌控板,mPython基于基于makecode,但也像makecode一樣沒有實時模式,不能通過動畫舞臺看到實時效果。
三、結論,供參考
總的來說,經過調研我發現,2020年國內常見圖形化編程軟件主要有:編程貓、mBlock、 Mind+、Mixly、Kittenblock和mPython。
其中根據知乎作者“開源硬件實驗室知乎專欄”和科技學堂創始人老劉的觀點,Mixly在三年前更有優勢,在支持硬件方面比mBlock更豐富,但相比當今其他軟件在語言設置上對初學者不太友好。
根據我向學校老師咨詢的結果:2020年比較常用的軟件中,Mind+是參賽學生用的比較多的圖形化編程軟件,特點是兼容Scratch3.0,支持的平臺和硬件多;編程貓也很熱門,特點是內容豐富有趣,相對偏向5年級以下學生,支持的硬件相對少一些。
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我們精選了一下網友答案:
360硬件大師,原魯大師,國人都愛用,但是也是相對不靠譜的軟件。 下邊推薦一些國際上比較出名的軟件。 整機類測試軟件 LavalysEverest和SiSoftSandraPro是目前使用最多的兩款軟件,它們分別有各自不同的特點和使用方法。 LavalysEVEREST,也就是以前著名的AIDA32,是一個測試軟硬件系統信息的工具,它可以詳細的顯示出PC每一軟件提高電腦性能個方面的信息。支持上千種(3400+)主板和上百種(360+)顯卡,支持對并口/串口/USB這些PNP設備的檢測,支持對各式各樣的處理器和內存的偵測。EVEREST有HomeEdition和Professional兩個版本。其中Professional是收費的商業版本,HomeEdition則是免費軟件。相比Professional,HomeEdition只是少了數據分析和數據庫連接功能,而在硬件檢測方面,HomeEdition沒有任何縮水。 相比EVEREST,SiSoftSandraPro更側重于系統分析與評測,它有超過30種以上的測試項目,主要包括CPU、Drives、CD-ROM/DVD、Memory、SCSI、APM/ACPI、鼠標、鍵盤、網絡、主板、打印機等。 SiSoftSandraPro在硬件信息檢測上沒有EVEREST細致和繁多,但卻可以得到各種硬件的大致性能。因此這兩款軟件經常一起使用,EVEREST取得系統軟硬件的詳細信息,SiSoftSandraPro則了解系統性能所處的水平。 穩定性測試軟件 Superπ 顧名思義,Superπ是一款用來計算圓周率的軟件,但它更多的被用于測試CPU速度和系統的穩定性。由于運行圓周率計算時需要大量的系統資源,且CPU一直處于高負荷運行,因此即使你的系統運行一天的Word、Photoshop都沒有問題,而運行Superπ也不一定能通過。 使用方法:選擇你要計算的位數(一般采用104萬位),點擊開始就可以了。性能上,運算所需要的時間越短越好;穩定性上,以沒有出現任何錯誤為判斷依據。 Prime95 和Superπ類似,Prime95也是利用不停計算函數來達電腦測試軟件到測試系統穩定性的目地,只不過它計算的是梅森質數。不過Prime95的測試環境非常苛刻,即使能在Superπ中順利通過419萬次測試的系統,也不見得能在Prime95中熬過1分鐘。因此很多玩家用Prime95來測試超頻后的CPU,并以此作為超頻成功的證據。 Prime95的使用也很簡單,從官方網站下載最新版本安裝運行,點擊菜單欄“Option(選項)”中的“CPU”即可對測試進行設置。在這里,用戶可以設置測試的時間、測試所使用的內存容量、測試的起始和結束時間,以及CPU的型號、實際頻率以及緩存等信息。 設置好后點擊“Option(選項)/TortureTest(穩定性測試)”開始啟動測試。由于Prime95的系統穩定性測試消耗的系性能測試工具統資源并不多,用戶可以在測試期間進行其它操作,這時Prime95會在系統托盤中生成一個紅色的圖標,代表測試正在順利進行著,如果這個圖標的顏色在測試還沒有結束之前就變成黃色了,說明測試失敗,你的系統沒有達到Primr95所要求的穩定性。Prime95默認的測試時間為12小時,如果通過12小時的測試,那說明系統穩定;如果能通過24小時以上的測試,那么這個系統就基本不會因為穩定性而出現故障。 Prime95同樣也有性能測試功能。只要選擇“Option(選項)/Benchmark(性能測試)”就可以對系統性能進行測試,測試以運算一定函數量所花費的時間作為標準,耗時越少說明系統性能越強。 PassMarkBurnInTestProfessional 與Superπ和Prime95不同,PassMarkBurnInTe計算機性能測試軟件stProfessional是一款專業的系統可靠性和穩定性測試工具,它通過對CPU、硬盤、聲卡、顯卡(2D/3D)、打印機、內存、串口、網絡、磁帶機、并口以及計算機系統與其它外圍設備的持久運行,來測試系統是否穩定,可以說非常的全面。 測試時,首先在軟件界面中點擊菜單“Configuration/Testdutycycles”選擇測試項目,一些測試項目,如CD-RW/DVD(光驅)、Printer(打印機)、USB等,需要準備有滿容量的光盤、打印紙和USB等必須設備,我們可以不進行選擇。 選擇好測試項目后可以在“Testpreferences”中對每個項目進行微調,并可以將此配置保存為文件(Saveconfigas)在需要時載入(LoadConfig)。完畢后選擇菜單“Test/Starttestrun”運行測試,屏幕上出現很多個窗口,可以看到各個設備的實時運行情況。測試運行一段時間后請按下“Stop”按鈕,停止測試,在主界面的ResultSheet中就會出現測試結果,看是否有錯誤。 CPU測試軟件 WCPUID、CPU-Z、Intel官方CPU檢測軟件(IntelProcessorIdentificationUtility) 內存測試軟件 MemTest、Memtest86+ 注意:Memtest86+的安裝和使用和其它內存測試軟件有些不同,因為它不能在Windows下運行。不過還是有四種方式可以運行此程序,分別為ISO引導盤、Linux下使用的bin文件、USB啟動盤使用的EXE文件和軟盤引導制作包(官方網站:) 硬盤測試軟件 硬盤測試方面,有很多軟件可供使用,包括系統自帶的工具,硬盤廠商提供的電腦性能測試軟件下載專用軟件以及第三方軟件,如HDTune、DriverHealth等。 光驅測試軟件 常用的軟件有NeroInfoTool和NeroCD-DVDSpeed 顯卡測試軟件 RivaTuner、3DMark系列 顯示器測試軟件 NokiaMonitorTest 電源測試 OCCT(OverClockCheckingTool的縮寫) 注意:OCCT不能獨立工作,必須配合MotherboardMonitor5(以下簡稱MBM5)、SpeedFan或者ASUSPCProbe才能為用戶提供一分完美的電源質量報告。 備注:筆記本電腦電腦測試軟件常用的有:電池測試軟件PassMarkBatteryMon和BatteryEater;鍵盤測試軟件PassMarkKeyBoardTest;綜合測試軟件MobileMark2002
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現在基本上所有的殺毒軟件都會有這類小插件,比如說我用的金山衛士里面的“百寶箱”里面就有“硬件檢測”,希望能幫到你!
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魯大師
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魯大師 這個不錯
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我們精選了一下網友答案:
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現在,以酷睿i9系列命名的英特爾新一代Core X高端處理器終于迎來了第一款實際產品—Core i9-7900X。10核心20線程設計、14nm+生產工藝,全新的Skylake-X核心,一系列各種酷炫的技術指標都凸顯出酷睿i9平臺的強大力量。那么在性能上,它是否真的能擊敗各路豪杰,成為當前消費級處理器市場上的最強王者呢?
MESH網格聯合14nm+,酷睿i9處理器技術簡析
專為發燒級平臺打造的新一代Core X系列處理器總共包括9款產品,由1款i5、3款i7,以及5款i9產品組成,以酷睿i9系列命名的處理器自然屬于其中的頂級產品。其中Core i5-7640X和Core i7-7740X采用的是Kaby Lake-X核心架構,其他Core X系列處理器則全部采用Skylake-X核心架構。
在2017年7月《微型計算機》刊中,我們已經連續對新一代Core X系列處理器里的Core i7-7740X、Core i7-7820X處理器進行過評測。而本次登臺亮相的Core i9-7900X處理器雖然是酷睿i9處理器中的“最低端”產品(注:其他4款酷睿i9處理器離上市仍有一定時間,且詳細技術規格尚未公布),但其技術規格卻已經能與之前的消費級處理器王者:Core i7-6950X匹敵,甚至更強。其主要技術特色有以下幾點:
1、10核心20線程設計,這一基礎規格與在本文截稿時售價仍在12000元左右的Core i7-6950X相同。但有所不同的是,Core i9-7900X的預計售價為7499元,比Core i7-6950X便宜了很多。
2、Skylake-X架構采用14nm+生產工藝。經過英特爾幾年來的努力,第二代3D-Tri Gate晶體管架構和升級后的14nm+生產工藝,讓基于Skylake-X架構的處理器在核心數出現了爆發式增長,其核心數最高達到了18個。同時,14nm+生產工藝也為基于Skylake-X架構的處理器帶來了更高的起始頻率,此外Core i7-7820X、Core i9-7900X還擁有最新的Turbo Boost MAX Technology 3.0技術,允許處理器在執行只調用1~2個核心的任務時,工作頻率最高可提速到4.5GHz。而Core i7-6950X雖然也采用14nm工藝生產,但最高加速頻率只有4.0GHz。
3、我們知道,上一代Core X處理器采用了Broadwell-E核心,各個處理器核心的連接是通過一組封閉的RingBus環形總線。簡單地說,所有處理器核心、內存控制器、PCIe控制器都是通過環形總線連接在一起。各個核心間要進行通訊,通過這組總線就可達成。不過問題也來了,如果兩顆核心間隔太遠,在至強E7V4 24核心處理器架構圖中,如左上與右下兩顆呈對角線關系的處理器核心要互相訪問,那么需要通過兩組環形總線,經過大約11個傳輸節點,延遲顯然不低。尤其是在現在核心數越來越多的處理器上,這個問題將非常顯著。因此新一代Core X系列處理器采用了Skylake-X核心,核心間的連接則是通過MESH網格片上互聯拓撲結構。
簡單地說,各個處理器核心,以及內核里的PCIe、內存控制器、I/O設備以一個類似于2維數組的形式排列,組成一個矩陣。每個核心與周圍的2~4個核心或傳輸節點直接相連。這類排列方式帶來的好處是顯而易見的—處理器核心間的通訊有更多可變的訪問路徑,可以像下棋一樣跳過中間一些其他不相干的節點。以本頁的技術架構圖為例,在這顆28核心處理器中,其內部呈對角線關系、兩顆最遠的處理器核心如想進行通訊,那么在MESH架構中,我們的訪問路徑可以選擇先經過矩陣底部的6顆核心,再穿過矩陣右側的4個單元,只需要通過10個傳輸節點就可實現互訪,核心數更多,訪問延遲反而更低。
▲相對于環形總線架構(上圖),MESH架構(下圖)的采用大幅降低了運算核心間的互訪延遲,非常適用于核心數眾多的多核處理器。不過三級緩存的訪問延遲則有所增加,因此Skylake-X處理器大幅提升了二級緩存容量。
不過MESH架構也不是十全十美的,首先在核心數較少的處理器中它難以發揮出較大的作用,特別是10核心及10核心以內的處理器,畢竟不管怎么規劃路徑,傳輸節點就那么幾個,較雙向環形總線也不會有什么優勢。還有一個比較麻煩的問題,在環形總線架構中,處理器核心的三級緩存就像一個大家共有的湖泊,各個處理器核心都圍繞在這個湖泊周圍,可以直接“放水”、“飲水”即共享三級緩存數據。而在MESH架構中,由于處理器的各個核心、功能模塊都是呈矩陣式排列,每個處理器核心又都配有自己的二級、三級緩存,因此三級緩存的共享將比較麻煩。還是以呈對角線關系的這兩顆核心為例,如果它們要共享三級緩存資料,那么也需要通過這10個傳輸節點才能實現。因此為避免緩存共享帶來延遲的增加,新一代Core X處理器又帶來了第4個變化。
4、擴大二級緩存,即強調各個核心獨立完成任務,Core i7-7820X、Core i9-7900X內每顆處理器核心的二級緩存從Broadwell-E處理器的256KB大幅提升到1MB,達到之前的4倍。這可以幫助運算核心盡量從二級緩存中獲得數據,減少二級緩存未命中的機率。而三級緩存的作用則被大大降低,主要用于存放溢出數據。同時容量也從Broadwell-E處理器的每核心2.5MB大幅削減到1.375MB。
5、其他方面,Skylake-X處理器支持AVX-512指令集,可以讓處理器每周期計算512bit位寬的浮點數,大幅提升處理器的并行運算能力,不過當前消費級軟件對這一指令集的支持還很少。此外,Skylake-X處理器還提升了內存控制器的性能,在2017臺北電腦展上,一些酷睿i9系統甚至展示了DDR4 4133×8,即8條DDR4內存同時超頻到DDR4 4133的能力。
首套10核心酷睿i9系統大賞
規格參數
板型:ATX
處理器接口:LGA2066
芯片組:Intel X299
內存插槽:DIMM×8(最高支持DDR4 3600 128GB)
(只插四根內存時最高支持DDR4 4000 64GB)
擴展插槽:PCIe 3.0 x16×2、PCIe 3.0 x8×1、PCIe 3.0 x4×1、PCIe 3.0 x1×2、M.2×2、U.2×1、SATA 6Gb/s×7
網絡芯片:Intel I219-V千兆有線網卡+Intel I211千兆有線網卡+高通QCA61x4A無線網卡
音頻芯片:Realtek S1220A音頻芯片
背板接口:USB 3.1 Gen2 Type-C×1、USB 3.1 Gen 2 Type-A×3、USB 3.0 Gen1×4、USB 2.0×4、RJ-45×2、S/PDIF×1、虛擬8聲道音頻接口
參考價格:4599元
本次我們將通過來自華碩的X299主板:PRIME X299-DELUXE對Core i9-7900X處理器進行測試。為了有力地支持像Core i9-7900X這樣的高端多核心處理器,PRIME X299-DELUXE主板采用了優秀的做工用料。首先其處理器供電部分采用了8相CPU核心供電設計,每相供電電路搭配最大可承載60A電流的國際整流器公司IR 3555M PowIRstage一體式封裝MOSFET,也就是說8相供電電路最大可承載480A電流,因此即便Core i9處理器的核心數量提升到18顆,但應對Core i9 200W以內的TDP可以說也綽綽有余。此外處理器供電部分還搭配了可在105℃環境溫度下工作10000小時的日系黑金固態電容、全封閉電感。
▲由IR 3555M PowIRstage一體式封裝MOSFET、10K黑金電容等高品質元件組成的8相供電電路。
而PRIME X299-DELUXE主板最有特色的是在主板散熱器上配備了名為LiveDash的OLED顯示屏,玩家可通過它方便地掌握系統溫度、CPU頻率、風扇轉速等信息。
▲主板上的LiveDash的OLED顯示屏,可顯示各種信息,包括系統溫度、CPU頻率、風扇轉速甚至報錯信息等主板實時信息。
▲為M.2 SSD提供了大型散熱片,可有效降低M.2 SSD的溫度。
網絡方面,值得一提的是,該主板板載了支持802.11ad協議的高通QCA61x4A無線網卡,其理論傳輸速度可達4600Mbps,遠遠高于802.11ac的1300Mbps。當然這需要用戶采用同樣支持802.11ad協議的路由器或其他無線設備,才能發揮出相應的性能。值得一提的是,這款主板還附贈華碩ThunderboltEX 3擴展卡,它可為玩家提供1個傳輸帶寬達40Gbps的雷電3接口、1個USB 3.1 Type-A接口以及1個Mini DP IN接口。
▲雙天線802.11ad無線網絡模塊,理論傳輸速度可達4600Mbps。
▲華碩ThunderboltEX 3擴展卡,可為玩家提供1個傳輸帶寬40Gbps的雷電3接口。
處理器方面,由于接口從LGA 2011變為LGA 2066,因此從外觀上看,Core i9-7900X與Core i7-6950X也有很大的不同。新一代Core X處理器最大的特點是處理器右上角多了一個RFID/NFC近場識別芯片。英特爾目前沒有對這一芯片的作用進行任何解釋,業內普遍認為該芯片的作用可能是用于工廠生產管理,或者是一種新的防偽技術。此外從極限玩家的處理器開蓋測試來看,新一代Core X處理器內部仍然采用硅脂導熱,并沒有使用導熱系數更高的釬焊材料。兩款處理器的背面也有很大不同,處理器的電阻、電容排列方式都不一樣。那么在性能上,首套10核心酷睿i9系統到底將為我們帶來怎樣的驚喜呢?
▲Core i9-7900X(左)與Core i7-6950X(右)正反面對比,可見Core i9-7900X處理器最明顯的不同就是處理器正面右上角的保護蓋缺了一塊,并多出了一個小小的黑色RFID/NFC近場識別芯片。
打響排位戰 我們如何測試
本次測試最大的目的就是在技術規格、配置相近的情況下,檢驗新一代高端Core X處理器的性能是否優于上一代產品。因此首先我們將通過基準性能、應用性能、游戲性能、處理器溫度以及平臺功耗這幾大板塊來進行Core i9-7900X與Core i7-6950X的對比測試,同時,我們將對Core i9-7900X這款處理器進行超頻測試,以考察它擁有怎樣的超頻潛力和超頻性能。此外在性能測試部分,我們還會加入Core i7-7820X 8核心處理器、Core i7-7700K 4核心處理器進行對比,以了解像10核心這樣的多核處理器對于普通消費者來說是否具備實用意義,在性能體驗上有多大的優勢。
測試平臺一覽
主板:華碩PRIME X299-DELUXE、ROG RAMPAGE V
EDITION 10、ROG STRIX Z270F GAMING
處理器:Core i9-7900X、Core i7-6950X、Core i7-7820X、Core i7-7700K
內存:芝奇TridentZ DDR4 32GB內存套裝(8GB×4)
硬盤:海盜船 240GB SATA SSD+東芝饑餓鯊512GB
SATA SSD+希捷1TB HDD
顯卡:ROG- STRIX- GTX1080TI- O11G- GAMING
散熱器:海盜船H110水冷散熱器
電源:長城巨龍1250W電源
組建測試平臺時,除了前面為大家介紹的華碩PPRIME X299-DELUXE主板之外,我們還為測試平臺采用了芝奇TridentZ DDR4 3600內存、GeForce GTX 1080Ti顯卡(ROG-STRIX-GTX1080TI-O11G-GAMING),以完全消除顯示性能瓶頸,并搭配海盜船H110水冷散熱器。需要說明的是,雖然我們搭配的是DDR4 3600內存,但并不能保證每個平臺一定可以運行在這一頻率下,畢竟每款處理器對內存的支持不一樣。因此在平臺調試階段,我們就發現,Core i9-7900X的內存支持能力的確優于Core i7-6950X,前者可以輕松實現DDR4 3600×4,而后者在RAMPAGE Ⅴ EDITION 10這樣的高端X99主板上,也只能實現最高DDR4 3400×4。
所以,最后在測試階段,Core i7-6950X平臺的實際內存運行頻率為DDR4 3400,其他三個平臺的內存運行頻率則均可達到DDR4 3600,均以各自所能發揮出的最大內存性能進行測試,而不是像其他第三方測試,統一固守在保守的DDR4 2133頻率。對于普遍采用高頻內存的高端玩家來說,這樣的測試沒有任何參考價值。
處理器性能測試
測試點評:首先從處理器基準性能測試來看,Core i9-7900X不論是多線程性能,還是單線程性能相對于Core i7-6950X都有大幅的提升。我們認為根本原因在于其工作頻率的大幅提升。從測試中的觀察來看,在大部分測試時間并不長的多線程測試中,Core i9-7900X、Core i7-7820X的實際工作頻率都可以達到4.0GHz,而Core i7-6950X只有3.5GHz左右。在Super Pi運算、CPU-Z 1.80處理器單線程性能測試中,新一代Core X處理器的頻率則可瞬間提升到4.4GHz~4.5GHz,Core i7-6950X最高也只能達到4.0GHz左右。
因此不僅Core i9-7900X全面戰勝了Core i7-6950X,甚至8核心的Core i7-7820X處理器憑借頻率優勢,在不少測試中都超過或接近于Core i7-6950X。值得一提的是,在單線程性能方面,只有2000多元的Core i7-7700K仍擁有統治地位,秘密就在于不論是單線程還是多線程測試,其實測工作頻率均為4核心全速4.5GHz。
內存與緩存性能測試
▲Core i9-7900X內存與緩存性能
▲Core i7-7820X內存與緩存性能
▲Core i7-6950X內存與緩存性能
▲Core i7-7700K內存與緩存性能
測試點評:首先從緩存性能上來看,就如我們對MESH架構的分析一樣,新一代Core X處理器的三級緩存訪問延遲相對于Core i7-6950X有一定的增加。哪怕自己的獨立二級緩存、內存訪問延遲也明顯高于前代產品。
不過新一代Core X處理器體現出了另一大優勢,緩存帶寬、內存帶寬都有大幅提升。原因是上代處理器的所有功能模塊都掛靠在一組環形總線上,以固定路徑傳輸包括CPU、緩存、內存在內的所有數據。而這組環形總線的帶寬顯然是有限的,各個子模塊所能分到的帶寬必然不會太多。在MESH矩陣架構中,每個功能模塊則是四通八達地互相連接,有上下左右多條傳輸路徑,帶寬自然可以得到大幅提升。
應用性能測試
測試點評:軟件應用測試的結果與處理器性能測試的結果非常類似—Core i9-7900X在圖片處理、音視頻轉碼、圖形渲染、數據壓縮乃至PCMark 8的網頁瀏覽、視頻編輯的所有應用測試都戰勝了Core i7-6950X,我們認為主要原因還是在于工作頻率。Core i9-7900X、Core i7-7820X在進行如渲染、轉碼、壓縮多線程應用的實際工作頻率都可以達到4.0GHz,而Core i7-6950X在進行這些應用時的工作頻率只有3.5GHz左右。
同樣在執行圖片處理、網頁瀏覽這類單線程應用時,處理器的頻率則可提升到4.4~4.5GHz,相對于Core i7-6950X有大約500MHz的頻率優勢,因此Core i9-7900X的表現自然更勝一籌。值得注意的是,雖然只有四顆核心,但Core i7-7700K憑借全速4.5GHz的表現,依然在比較依靠單線程性能的圖片處理、PCMark 8測試中小幅領先。
游戲性能測試
測試點評:游戲測試則給我們帶來了完全不一樣的結果,除了在《古墓麗影:崛起》中,Core i9-7900X相對于Core i7-6950X有一定優勢外,在其他游戲中,Core i9-7900X的平均運行幀速都比Core i7-6950X略低,這是怎么回事呢?事實上,先于國內媒體拿到酷睿i9處理器的國外媒體也發現了這個問題,并就此向英特爾官方進行了咨詢,如德國的GAMESTAR網站。他們表示了解到的原因就是與總線架構相關—即Broadwell-E采用的環形總線目前在游戲中較MESH網格互連架構有一定優勢。不過對于MESH架構為何會影響游戲性能,現在尚無明確的技術解釋。當然,Core i9-7900X在游戲中落后于Core i7-6950X的幅度并不算高,幀速差距均在10fps以內,在游戲中并不會有明顯的體現。
另一方面從測試中也可以看到,如果只是玩游戲,像Core i7-7700K這樣的高頻率四核心處理器仍然是最佳選擇,畢竟目前絕大部分游戲不會調用超過8個運算線程。憑借其全速4.5GHz的頻率優勢,Core i7-7700K處理器擁有最高的游戲運行幀速。
處理器滿載功耗與溫度測試
測試點評:我們還測試了Core i9-7900X、Core i7-6950X兩款處理器在滿載狀態下的測試平臺功耗(注:不包括顯示器功耗),以及處理器溫度,兩個測試數值均在各處理器運行Prime95 In-place large FFTS 30分鐘烤機時測得。而結果基本在我們的預料之中,由于處理器頻率更高,因此Core i9-7900X測試平臺的功耗要略高于Core i7-6950X,多了約17W。不過得益與14nm+生產工藝,雖然Core i9-7900X的頻率更高,但它的滿載溫度卻反而還要低一些,只有60℃,比Core i7-6950X低了4℃。
▲在Core i9-7900X滿載(默認頻率搭配DDR4 3600內存)運行半小時后,華碩PRIME X299-DELUXE主板供電電路的最高溫度只有73.2℃,供電電路區域的平均溫度僅64℃。
同時從我們對華碩PRIME X299-DELUXE主板的觀察來看,也是如此。借助主板做工優秀的8相供電電路,以及Core i9-7900X僅僅140W的TDP,這款10核心20線程處理器在滿載狀態下,也沒有給主板帶來明顯的壓力。Core i9-7900X滿載運行半小時后,華碩PRIME X299-DELUXE主板供電電路的最高溫度只有73.2℃,供電電路區域的平均溫度僅64℃,可以輕松地支持高端Skylake-X處理器滿載運行。
游戲性能大幅提升,處理器超頻能力測試
既然Core i9-7900X處理器在默認狀態下的滿載溫度并不高,那么它的頻率是否還有一定的提升空間呢?接下來,借助華碩PRIME X299-DELUXE主板豐富的BIOS調節項目,我們還在主板BIOS中對Core i9-7900X處理器進行了超頻嘗試。由于開放了倍頻,因此對Core i9-7900X的超頻非常簡單。首先我們需要在BIOS中將CPU LOADLINE CALIBRATION(防掉壓功能)的等級設定為Level 5,等級設定得越高,處理器核心電壓在滿載情況下的波動幅度就越小,不會出現電壓達不到設定電壓的情況,超頻穩定性就能得到更好的保障。
▲華碩PRIME X299-DELUXE主板BIOS提供了豐富的調節項目,對Skylake-X處理器的超頻非常簡單,首先將CPU LOADLINE CALIBRATION(防掉壓功能)的等級設定為Level 5。
接下來將CPU Core Ratio(處理器倍頻)設定為我們的期望值,例如想超頻到4.5GHz,那么這里就需要設置為“45”。然后由于提升了頻率,我們還必須相應地提高處理器的核心電壓,需要在CPU Core Voltage項目中設定新的電壓。經過我們的多次嘗試來看,如將Core i9-7900X的滿載工作電壓由默認的1.079V提升到1.21V后,該處理器的10顆核心均可提升到4.5GHz下,并無錯完成以上所有性能測試。但問題是,在4.5GHz下Core i9-7900X難以通過Prime 95烤機測試,一旦烤機時間多于15分鐘,處理器的溫度就會迅猛上升到90℃以上,出現關機或降頻現象,即便是水冷散熱器也難以壓制。
▲接下來設定處理器的倍頻,如要超頻到4.4GHz,這里就需要設置為“44”。
▲最后設置處理器的電壓即可,在使用普通風冷、水冷散熱器超頻時,我們建議處理器電壓不要超過1.2V,否則處理器會在滿載狀態下產生巨大的熱量。
因此要想完全保證Core i9-7900X的超頻穩定性,其工作電壓、頻率必須再小幅下調—它最終可通過Prime 95半小時烤機測試的超頻頻率與Core i9-7820X相同,仍為4.4GHz,工作電壓只需小幅提升到1.15V即可。搭配海盜船H110水冷散熱器超頻到4.4GHz時,Core i9-7900X的滿載溫度也不是太高,大約在79℃左右,仍屬于可以接受的范圍。測試平臺處理器滿載功耗則上升了約40W,達到368W。如搭配一塊TDP在250W的GeForce GTX 1080TI,那么玩家至少需要采用一臺額定功率在700W左右的電源,才能保證處理器超頻后對電源的需求。
從測試成績來看,Core i9-7900X超頻后在多線程應用、游戲應用上的提升非常大。其中Handbrake 4K視頻轉1080p H.265耗時縮短了8s,SiSoftware Sandra算數處理器性能測試提升了足足32GOPS。同時更具意義的是游戲的平均運行幀速有較大的提升,如《塵埃拉力賽》的幀速較超頻前提升了近30fps;而像《蝙蝠俠:阿甘起源》這類嚴重依賴處理器性能的游戲,其平均運行幀速更提高了多達37fps。在《殺手6》、《奇點灰燼》、《殺出重圍:人類分裂》這些游戲中也有3~10fps的提升。整體游戲性能已經實現對Core i7-6950X、Core i7-7700K的趕超。
▲Core i9-7900X在4.4GHz、搭配水冷散熱器的情況下,可以通過Prime 95半小時烤機測試的能力遠遠優于Core i7-6950X。
原因在于在多線程運算、游戲應用中,Core i9-7900X大部分時間的工作頻率都在4.0GHz或以內,而超頻后,處理器的所有核心不論在任何應用中,其頻率都工作在4.4GHz,性能自然會得到大幅提升。不過在單線程運算上,由于Core i9-7900X通過Turbo Boost MAX Technology 3.0技術在默認設置下就可將頻率提升到最高4.5GHz,因此對于單線程運算來說,超頻沒有幫助。
略有遺憾 但可勝任的當前“最強王者”
綜合以上測試來看,我們認為Core i9-7900X處理器的表現還是值得稱贊的。這是目前一款非常有吸引力的處理器。價格比上代旗艦便宜了近4500元,卻能在多項處理器測試、日常應用軟件中的表現對Core i7-6950X實現大幅超越。至少在競爭對手AMD ThreadRipper處理器上市之前,在ThreadRipper處理器的性能公開之前,Core i9-7900X都是高端消費級處理器市場中一款性價比較為誘人的利器。唯一的遺憾就是在默認頻率下,游戲性能相對于Core i7-6950X有小幅落后。
MESH架構到底為什么會影響游戲性能的發揮呢?從之前的理論測試來看,該架構存在的一個問題首先是緩存、內存延遲有較大提升。而在本文最后,我們還加入了SiSoftware Sandra多內核效率測試。測試結果也非常類似,多向網格狀傳輸總線的采用大幅提升了核心間的傳輸帶寬,但MESH網格架構降低核心間傳輸延遲的作用卻沒有看到,Core i9-7900X、Core i7-7820X的內聯核延遲反而是參測處理器中最高的,Core i9-7900X的內聯核延遲比Core i7-6950X高了足足18ns。我們分析原因可能還是在于MESH網格架構更適用于10核心以上、甚至20核心以上的超多核心處理器。在10核心及10核心以內的處理器核心間數據傳輸效率上,MESH網格架構可能反而不如環形總線。畢竟最終結果就是基于環形總線的Core i7-7700K延遲最低,Core i7-6950X緊隨其后。而這一因素再加上緩存、內存延遲的優勢可能幫助Core i7-7700K、Core i7-6950X擁有更好的游戲性能。
▲Core i9-7900X的內聯核帶寬是最高的,但MESH網格架構的延遲優勢卻沒有在這顆10核心處理器上發揮出來。
當然不必恐慌的是,14nm+生產工藝的采用,讓Core i9-7900X具備了更好的超頻能力。只要采用像華碩PRIME X299-DELUXE這類做工較好的X299主板,它便擁有在4.5GHz下穩定運行大部分應用、游戲的能力,在4.4GHz下通過Prime 95烤機測試的穩定性,已遠遠超過了Core i7-6950X的超頻能力。水冷散熱環境下,Core i7-6950X如想在4.0GHz以上的頻率通過Prime 95烤機測試,幾乎是不可能的。因此通過超頻,Core i9-7900X可以有效彌補其在默認環境下游戲性能的不足,在大部分游戲性能上實現對Core i7-6950X的反超。
▲最新消息顯示,其他Core i9處理器將在今年8月、10月陸續上市。
而Core i9-7900X(7499元)加上華碩PRIME X299-DELUXE主板(4599元)的總成本卻僅與一顆Core i7-6950X相當,最終在各項性能、游戲體驗、性價比上都實現了趕超,將Core i9-7900X稱為新一代的“最強王者”并不為過。只是在同樣采用超多核心設計,即將上市的AMD Ryzen ThreadRipper處理器面前,Core i9-7900X處理器的王者之位又能坐多久?是否能保住呢?在尚未發布的14、16、18核心酷睿i9處理器上,MESH網格架構的優勢是否能體現出來?新一代Core X處理器的威力能夠得到徹底爆發嗎?不要走開,請繼續關注《微型計算機》評測室,多款新一代處理器大型評測專題即將為您一一奉上。
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