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【分析】Intel 11代H45标压能耗比揭秘:极强!

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文/雨声潇潇对于i7-11800H的能耗比问题,在11代刚出的时候被人诟病“远低于对手”,甚至“不如CML”。
笔者对能耗比一直保持高度关注,在互联网上搜集了诸多数据,但除了某些小部分自媒体有对功耗对比进行实测外,其他评论都是基于流出的某几张图来泛泛而谈,缺乏实际依据。
目前对于网上流传的各类关于H45 CPU能耗比的分析主要存在以下缺陷:
1、忽略了uncore功耗问题。事实证明,uncore过高主要原因在于厂商对PCIE控制器的调教不佳,并不是H45 CPU的本身问题。这一问题存在于某些核显+独显混合连接,并唤醒独显的笔记本电脑上。
2、忽略了AVX512功耗问题。默认情况下,AIDA64单烤FPU时会利用AVX512指令集。众所周知,AVX512指令集可以提供强大的浮点性能,但代价是发热大。而i7-11800H默认的AVX512频率与全核频率是相同的,如此高的AVX512频率势必会带来巨大影响。
3、忽略了电压调教。几乎没有对电压高低的分析。Intel制程的优势在于加压能上高频,降压能稳低频。如果忽略对电压的调教,将不能完全发挥intel10nm superfin的优势。
对于14nm的CPU,标压降压几乎成为调教的基本操作,而对于新的10nm CPU,可以得到的结论是,intel对电压的掌握更加成熟了,电压会在一个相对较为合理的范围,降压空间缩小。但无论如何,降压仍然是调教的基本操作。
由于存在以上问题,网上到处泛滥着错误信息。因此,笔者现针对以前分析存在的问题,对Y9000P的i7-11800H能耗比进行研究。


IP属地:重庆来自Android客户端1楼2021-07-02 19:29回复
    1、针对uncore问题
    Uncore功耗可视为CPU Package功耗-IA Cores功耗-GT Cores功耗。
    Uncore问题由来已久,从8代CoffeeLake标压移动端CPU开始笔者就在某些厂商的笔记本电脑上关注到该问题,表现为:uncore功耗一直居高不下,严重影响了CPU性能释放,增加了空载耗电和发热。
    【请注意,11代CPU具有20条PCIE4.0直连通道,CPU核心外加入雷电控制器、改进的高速DP口等,uncore功耗确实会比10代及以前高,但高的幅度有限,只有4-6W(原来0-3W),超出此范围并不是H45 CPU本身的原因!】
    笔者之前也写过AIDA64的GPU传感器Bug会造成uncore功耗问题。帖子地址为:
    https://tieba.baidu.com/p/6791098201?pid=133213370426&cid=0&red_tag=2264460799#133213370426
    这一问题直至现在仍然存在。具体特征为:在核显输出,独显计算的混合连接模式下(大部分游戏本都处于这个模式),AIDA64或GPUZ唤醒GPU,会使得GPU工作在高频率,导致空载显卡功耗高、CPU Uncore功耗高(超过8W可视为不正常,一般在4-6W)。


    IP属地:重庆2楼2021-07-02 19:30
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      解决方式有很多种,如下:
      1、在BIOS开放选项较多的笔记本上,如传统的神舟和微星能通过指令开启“上帝模式”,然后开启ASPM来缓解该问题。
      2、在电源选项里的高级设置,能找到PCIE链接电源管理,调至最大节能能缓解该问题。
      3、切换成独显直连模式能缓解该问题。
      但若要根本解决,仍然是看厂家对PCIE控制器的调教。正常情况下,uncore功耗在6W以内。网上流传的部分评测uncore功耗高达20+W,明显是本身有问题的工程机。
      Uncore功耗随频率几乎不变,如下。


      IP属地:重庆3楼2021-07-02 19:31
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        联想拯救者系列一直以调教优秀著名,笔者的Y9000P也不例外。避免唤醒GPU,使用HWinfo来观测功耗,可见静态下功耗极低,IA功耗和Package功耗差1W不到,也即说明uncore不到1W。

        GPUZ或者AIDA64唤醒GPU,使得GPU工作在1400MHz,此时Package功耗比IA功耗高了5W,即说明uncore提高到4-6W,属于正常范围。

        切换到独显直连时,独显能工作在较低频率,此时Package功耗为1.980W,IA功耗为1.674W,GT功耗为0.024W,几乎不存在uncore功耗。

        以上说明,无论唤不唤醒GPU,uncore的合理范围均在4-6W之间。超过该范围可认为是厂商调教的锅。独显直连CPU时,Uncore功耗更低,与台式机相同。


        IP属地:重庆4楼2021-07-02 19:32
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          2、开启/关闭AVX512的问题
          在AIDA64稳定性测试界面,有设置按钮可以设置是否利用AVX512。请注意:当勾选利用AVX或者AVX512时,FPU频率就是AVX或者AVX512频率。I7-11800H的AVX512默认频率是全核睿频4.2GHz,玩过i9-X的吧友都知道,AVX512频率超过4GHz的发热是难以想象的。当然,H-45的AVX512并不是全吞吐的,发热不像i9-X夸张,这是题外话了。

          由图可知,关闭AVX512会使得功耗明显降低,3.8GHz下降低幅度达17%。
          可以肯定的是,R7-5800H需要77.19W才能达到3.87GHz。R9-5900HX需要75.52W才能达到4.03GHz,可见R9体质比R7优秀得多。而功耗方面,该频率段i7-11800H比R7 5800H低。

          数据来源中正评测。


          IP属地:重庆5楼2021-07-02 19:33
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            3、降压
            关于标压CPU降压的问题,笔者写过XTU降压指南和手把手教TS降压,有需要的吧友可以参考。Intel XTU对11代标压CPU提供了完美支持,尤其是超频、降电压选项,足以媲美桌面端。

            鉴于11代H45标压CPU的电压少有偏高情况,降压幅度不能从原来的0.1V起步,而是应该从0.05V起步。别看0.05V很小,由于本身电压低,功耗能减少10%左右。
            若有较好的体质,-0.1V可能可以过FPU等小负载,但稳定性仍是有待探讨的。-0.05-0.07V则可以在保证稳定性的情况下,对低频电压产生较小影响,且功耗和温度又能得到良好控制。

            可见降压0.1V相当于抵消了AVX512产生的功耗,当不开启AVX512时,功耗更低,4.0GHz下只有64.3W的IA功耗和65.6W的Package功耗。

            再次进行对比。

            可得出以下结论:
            【3.8GHz左右频率范围内,降压0.1V之后,开启AVX512的情况下,能耗比仍比R7 5800H强,关闭AVX512的情况下,能耗比甚至强于R9 5900HX。】


            IP属地:重庆6楼2021-07-02 19:34
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              4、跑分对比
              5800H数据来源:

              笔者测试结果对比如图。

              可见媒体评测的机器调教有明显问题,存在误导性。默认电压下,75W开始,5800H的能耗比被超越,降压后,从65W开始被超越。
              CineBench R20一直是AMD的优势项目,并且Zen3的超线程倍率高于TigerLake,所以达到相同分数时,TigerLake的频率比Zen3高一些。然而,二者的IPC实际上是差不多的。


              IP属地:重庆7楼2021-07-02 19:36
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                5、总结
                最后来做个总结。
                1、intel H45的能耗比不是一个简单的问题,Uncore调教差、烤FPU时不注意关闭AVX512、不进行电压调教均会得到错误的结论。
                2、相比于对手R7 5800H,从频率上说,3.8GHz左右时,i7 11800H的能耗比更强,降压后,甚至可以强于5900HX,从功耗上说,正常电压下75W及以上i7 11800H能耗比更强,5800H的功耗达不到75W。降压后,65W及以上i711800H能耗比更强。
                今年笔记本电脑标配散热都为75W-80W,拯救者Y9000K达85W,惠普暗影精灵甚至达到了90W,为良好性能发挥提供了保障。
                在游戏时的功耗远远比烤机低得多,所以无需担心。游戏场景内i7 11800H有更强的性能,同样配置下i7 11800H的帧数更高。
                全文完,感谢你的阅读。


                IP属地:重庆8楼2021-07-02 19:37
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                  顶!


                  IP属地:天津来自Android客户端9楼2021-07-02 19:51
                  回复
                    顶顶顶,支持!!!


                    IP属地:广东来自手机贴吧10楼2021-07-02 19:57
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                      好文!而且内容有不少值得细品的干货,楼主多来点


                      IP属地:湖北来自Android客户端11楼2021-07-02 20:00
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                        好活,我来顶


                        IP属地:江西来自iPhone客户端12楼2021-07-02 20:05
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                          12代桌面端值得期待,毕竟这10nm已经优化得差不多了,该成熟了


                          IP属地:广东来自Android客户端13楼2021-07-02 20:13
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                            没吹的那么灵,降压各种出error,很多人没发现罢了。


                            IP属地:四川14楼2021-07-02 20:38
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                              10nm SF還是有點本事的,你試試4.2極限降壓功耗多少?


                              IP属地:英国来自Android客户端15楼2021-07-03 00:18
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