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[装机秀] NUC8i7BEH 高性能魔法盒体验报告 by sadog

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发表于 2019-8-12 00:57:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 sadog 于 2019-8-13 11:07 编辑

INTEL NUC8I7BEH 体验报告 by sadog

0.1


一、前言

NUC,即Next Unit of Computing,在PC中算得上是一个非常特殊的存在。本人在2018年曾经拥有过一台骷髅峡谷,给我带来了十分好的印象,但是出于当时急需回血,加上风扇噪音无法忍受,只好忍痛割爱。但是当我看到NUC8I7BEH这款机器,在论坛二度发车,我简单的做了下调研,然后就报名了此次众测活动~

下单后第二天就收到了机器,快递速度简直不能再快了。但是非常尴尬的是机器只用了差不多2个小时,第二天因为要出差去成都参加一个为期20天的培训,不得不先将其关机收起来。现在在培训完成后,总算有时间开始写这篇众测报告。

在拿到机器前,NUC8I7BEH 让我非常在意的是它的CPU,四核心八线程,基础频率2,7GHz,单核睿频4.5GHz,全核心睿频4.1GHz。这颗CPU和MacBook Pro 2018上搭载的是同一颗,所以这款机器也经常被网友搞来玩黑苹果。不过我在意的是它的性能,28W TDP的低压CPU,性能竟然同代的标压45W TDP的CPU i7 8750H几乎相当,甚至超过默频的桌面i7 6700K。


友情提示:阅读此文,如需观看大图,请鼠标右键后选择在新标签页中打开图片。


二、开箱环节

2.1
▲ 包装盒顶部。

2.2
▲ 包装盒有点鼓鼓的感觉,拿在手里相当有分量,盒子左侧标明了机器的详细配置。

2.3
▲包装内含:NUC8i7BEH准系统、电源及电源线、vesa挂板、一包螺丝、一堆说明书等纸质文档。

2.4
▲ NUC8I7BEH 本体正面,从左到右分别为左麦克风、硬盘指示灯、USB-A 3.1、USB-A 3.1 充电口、3.5mm耳机接口、电源开关、右麦克风。

2.5
▲ NUC8I7BEH 本体背部,从左到右分别为电源输入、HDMI 2.0a、1000M以太网接口、USB-A 3.1 × 2、雷电3接口。

2.6
▲ NUC8I7BEH 本体左侧,左侧是一个Kensington锁扣,右侧中网上有一个microSD卡读卡器。

2.7
▲ NUC8I7BEH 本体右侧,此面网罩为出风口。

2.8
▲ NUC8I7BEH 本体底部,可以看到此机器的生产日期是2019年5月

2.9
▲ NUC8I7BEH 电源适配器,来自HuntKey航嘉,规格为19V 4.74A,功率为90W

三、装机时刻

3.1
▲装机只需准备内存和硬盘即可,此次装机2.5寸硬盘位不使用。

  • 硬盘:海康威视C2000 pro 512G,闪存使用的是自东芝的颗粒,主控是群联的E12(香);

  • 内存:内存使用金士顿骇客神条Impact系列DDR4 2400 16GB × 2,两条组成32G双通道。

3.2
▲装机前,先来撕掉NUC顶部的塑封膜过过瘾~

3.3
▲摆在一起,接受检阅~

3.4
▲准备合体了

3.5
▲拧松底部的四颗半固定螺丝,轻松打开

3.6
▲Intel wireless AC9560无线网卡,2x2 MIMO,支持169MHz频宽,最大链接速率1.7Gbps。这块网卡应该是很多折腾此款机器黑苹果的痛点了吧,我倒是对黑苹果无兴趣,不过要是能上支持wifi 6协议协议的网卡就好了,但是此机器发售时间早于和Intel wifi 6协议网卡的上市时间,所以也是没有办法了。想必下一代NUC9应该是妥妥的上 wifi 6协议协议网卡了。

3.7
▲装好内存和硬盘,完工!

四、BIOS

intel的bios,在骷髅峡谷的时候接触过一次,这次NUC8的bios还是基本如出一辙,和ATX主板的bios丰富的选项不同,NUC8的bios选项有限,但是却又比市售笔记本要丰富不少。NUC8的bios界面全程可以用鼠标操控,设定也是方便快捷。

4.1
▲开机出现intel NUC logo后按F2进入BIOS,这里截图的时候我已经将bios升级到0073版本了。bios主界面还算比较直观,左侧面板显示引导启动顺序,右侧面板显示风扇转速、一些设备温度和电压。

4.2
▲点击右上角的Advanced,进入到BIOS的高级设置,首先进入的是Main标签页,可以看到CPU信息,32G双通道内存在bios里也成功识别。

4.3
▲在Cooling标签页内,可以对风扇转速进行调节,默认是Blanced,温度每升高1℃,转速提高2%。风扇控制模式有多档可设置,也可以自由设定,甚至完全关闭风扇。

4.4
▲在Performace → Processor标签页内,可以对CPU进行设定,不过这里的选项实在太少,仅能控制超线程技术、intel睿频等,并没有超频、电压控制等选项。

4.5
▲在Performace → Memory标签页内,可以查看当前内存的设定,右侧时序的调节面板是锁死的,并不能调节。MUC8I7BEH这款机器貌似是被锁在2400MHz频率的,即使安装2666MHz内存,也只能工作在2400MHz下。所以我直接就上2400MHz的骇客神条了。

4.6
▲在Power标签页内,在左侧面板可以对机器的功率进行比较细致的设定,这里对后面解除功耗墙限制也至关重要。右侧面板内主要是对一些休眠状态和指示灯光做细致的调节,不过这里我还没有深入研究。不过第一项:After Power Failure这个我挺喜欢,我将其设定为Last State,这样就能在停电后来电的情况下实现自动开机,作为长期开机使用的小型服务器。

五、性能初窥

1. 测试平台

测试使用MSI GS63VR-7RF笔记本和INTEL NUC8i7BEH作为对比,机器参数如下:

组件 INTEL NUC8i7BEH MSI GS63VR-7RF
CPU INTEL Core i7 8559U INTEL Core i7 7700HQ
内存 金士顿骇客神条 2400T 16G × 2 金士顿骇客神条 2400T 16G × 2
硬盘 海康威视C2000 PRO 512G 三星SM961 512G
系统 windows 10 专业版 1903 windows 10 专业版 1903

5.1.1
▲使用AIDA64 Extrme软件自带的CPUID查看CPU信息。i7-8559U在软件内显示代号是Kaby Lake-R,而intel官网给出的代号是Coffee Lake,可能是i7-8559U和i7-8550、i7-8560等Kaby Lake R代号的CPU型号太接近了吧,所以AIDA64数据库收录并不准确。

Intel® Core™ i7-8559U:第八代智能英特尔® 酷睿™ i7 处理器,代号Coffee Lake,4C8T,基础频率2.70 GHz,单核心最大睿频频率4.50 GHz,拥有8MB三级缓存,TDP 28 W,核心显卡为Intel® Iris® Plus Graphics 655。

Intel® Core™ i7-7700HQ:第七代智能英特尔® 酷睿™ i7 处理器,代号Kaby Lake,4C8T,基础频率2.80 GHz,单核心最大睿频频率3.80 GHz,拥有6MB三级缓存,TDP 45 W,核心显卡为Intel® HD Graphics 630。

5.1.2
▲来自PassMark - CPU Mark 的CPU比较信息,对比CPU:i7-8559U和i7-7700HQ。

根据在PassMark - CPU Mark的CPU排行,i7-8559U的单核分数为2609,多核分数为12372,而i7-7700HQ的单核分数为1995,多核分数为8798。

i7-8559U的单核分数比i7-7700HQ高30.1%!多核分数比i7-7700HQ高40.6%。这着实让我震惊,8559可是TDP 28W的低压CPU啊,7700HQ是TDP 45W的标准电压CPU,而且牙膏厂Intel,从Kaby lake到Coffee Lake应该也不至于有这么大的提升。

按CPU全核心睿频到最高频率,i7-8559U为4.1GHz,而i7-7700HQ为3.4GHz,而intel的ipc性能在7代和8代之间基本也是没有变化的,那么单核心的提升(3.8GHz → 4.5GHz)应该是18.4%的水平,多核心的提升(3.4GHz → 4.1GHz)应该是在20.6%左右的提升水平。

与Kaby Lake相比,英特尔在Coffee Lake上使用的是相同的微架构,ipc性能基本没有差异,Intel仅对Speed Shift technology(SST)进行了重新设计,以便更快地动态调整电压和频率,并且,改进的14nm(14nm+++?)工艺允许更高的频率,并且效率也比以前更高。所以综合下来,有了以上的提升。

5.1.3
▲来自PassMark - CPU Mark 的CPU比较信息,对比CPU:i7-8559U、i7-8809G和i7-8750H。

另外,根据PassMark - CPU Mark的CPU排行,再来看看i7-8559U和同样八代酷睿处理器的对比吧。

搭载在Intel 冥王峡谷上的i7-8809G败下阵来,无论是单核成绩还是多核成绩,i7-8559U都是超越i7-8809G的,这可是冥王峡谷啊,竟然被豆子峡谷打了!

i7-8559U甚至和i7-8750H分数没什么差别了,8750H可是TDP 45W 6核心12线程的标准电压CPU啊,怎么看都感觉是intel给在8750的基础上砍掉两个核心,然后把基础频率由2.2GHz提升到2.7GHz,单核心睿频频率由4.1GHz提升到4.5GHz这样搞出来的。

intel还为这款CPU配备的Intel® Iris® Plus Graphics 655核心显卡,是英特尔最快频率的核心显卡了。它有48个执行单元,运行频率为300-1200 MHz,由于快速的eDRAM缓存,其性能可与GeForce 930M或940MX相媲美。这对于我这样的需要高性能办公 + 轻度影音的非游戏党真的是不能再合适了。


接下来就用我手上的微星笔记本来个简单的对比测试:

2. cpu-z - 处理器+缓存

5.2
▲CPU-Z 处理器、缓存信息截图。

  • 处理器:i7-8559U是代号是Kaby Lake-U/Y,依照intel官网应该是Coffee Lake,截图的时候,8559U的电压是1.187V,除了名字后缀带了U,从电压上并看不出这是一个U结尾的CPU。

  • 缓存:缓存上i7-8559U的三级缓存比i7-7700HQ多了2MB,达到了8MB,并且CPU-Z识别出了i7-8559U的128MB的四级缓存,这应该就是为Intel Iris Plus Graphics 655 GPU的128 MB eDRAM了。我简单查了下,有说法是这颗缓存不仅可以作为显卡高速缓存,还能在其它地方作为缓存加速【参考

3. cpu-z - 内存+SPD


▲CPU-Z 内存、SPD信息截图。

  • 内存:NUC8i7BEH和GS63VR-7RF使用的都是金士顿骇客神条 2400T 16G × 2,不过NUC8i7BEH上的是生产日期是19年第3周,颗粒是来自镁光,GS63VR-7RF上的生产日期是16年51周,颗粒来自SK海力士。CPU-Z上显示在两款机器上,内存的工作频率和时钟都是一样的(这里存疑是否正确,因为后面的AIDA64内存测试结果不一样)。

  • SPD:可以看到NUC8i7BEH上骇客神条的生产日期是19年第3周,颗粒是来自镁光,GS63VR-7RF上骇客神条的生产日期是16年51周,颗粒来自SK海力士,工作电压都是1.2V,在时序表中,rRC项稍有不同。

4. cpu-z - 测试分数

5.4
▲CPU-Z 测试分数截图。

测试结果显而易见了,i7-8559U单核成绩为521分,比桌面CPU i7-6700K高不少,多核成绩2393.5,同样超过了i7-6700K。同时作为对比的i7-7700HQ也是被碾压,i7-8559U单核成绩比i7-7700HQ高29.1%,多核成绩比i7-7700HQ高23.1%。看来,我的微星笔记本差不多该扔了!

5. AIDA64内存速度测试

5.5
▲AIDA64内存测试。

内存测试结果让我吃惊。同样是金士顿骇客神条,NUC8i7BEH碾压了MSI GS63VR-7RF,不论是在内存读取、写入、复制还是延迟,都是大幅度领先!NUC8i7BEH上内存复制甚至是MSI GS63VR-7RF的两倍多!

NUC8i7BEH在时序上竟然达到了惊人9-8-8-28 CR1,这个时序在DDR3上也是不敢想的啊,在请教了一番高人后明白了,原来是intel为Iris plus 655核显配备的128MB eDRAM的原因导致得分偏高,时序偏低。

本koolshare论坛Alex版主的Intel骷髅峡谷的测评文章:微型电脑最强音,Intel NUC Skull Canyon NUC6i7KYK 开箱拆解评测,文中对内存的读取速度43261MB/s,写入速度63255MB/s,复制速度57703MB/s,同样偏高,因为骷髅峡谷搭载的CPU i7-6770HQ也有一颗128MB的eDRAM

pceva上关于Intel骷髅峡谷的测评文章:Intel Skull Canyon NUC6i7KYK评测中提到:

6770HQ的内存测试成绩被我标红,原因是Skylake架构的eDRAM接到SystemAgent上了,可作为内存侧缓存使用,由于这个缓存机制的存在,AIDA64内存带宽测试并不能正常测出6770HQ的真实内存效能,测试数据有一部分跑到eDRAM里去了。所以可以看到测试成绩已经超出了双通道DDR4-2133的理论带宽(约34000MB/s),尤其是写入,基本写到缓存里去了。

anandtech测评网站的这篇文章:The Intel Skylake Mobile and Desktop Launch, with Architecture Analysis中提到:

Rather than acting as a pseudo-L4 cache, the eDRAM becomes a DRAM buffer and automatically transparent to any software (CPU or IGP) that requires DRAM access. As a result, other hardware that communicates through the system agent (such as PCIe devices or data from the chipset) and requires information in DRAM does not need to navigate through the L3 cache on the processor.

大意就是:和以前eDRAM充当L4缓存不同的是,现在eDRAM成为了内存的缓存,并且对任何软件(CPU和核心显卡层面)对内存的访问都是自动透明的。其结果就是,其它硬件通过system agent进行通讯(例如PCIe设备或来自芯片组的数据),并且请求内存中的数据时,不需要再通过处理器上L3高速缓存。

所以,情况就很明显了,AIDA64在i7-8559U上测试得到的内存成绩并不是真实的,自从intel更改了eDRAM的机制后,eDRAM的作用不仅是加速核显的计算,也充当了内存的高速缓存。

6. SSD - AS SSD Benchmark

5.6
▲AS SSD Benchmark测试。两块硬盘均是各自平台上的系统盘,C2000 PRO使用了77.1GB,SM961使用了289GB,跑个分算是对日常正常使用情况下性能的一个参考,所以分数肯定没有空白盘那么高。

7. SSD - CrytalDiskinfo

5.7
▲CrytalDiskinfo 信息。各自都是在刚跑完AS SSD Benchmark后截图的,此时C2000 PRO的温度是35℃,SM961是52℃。NUC8i7BEH的后盖板上自带了导热硅脂条,可以把热量传导到NUC机身上,所以购买硬盘时候附赠的散热装甲都没用上;GS63VR-7RF虽然也有导热硅脂条,但是效果确实没有NUC8明显。

8. AIDA64 GPGPU

5.8
▲AIDA64 GPGPU BenchMark。GS63VR-7RF的gtx1060没有勾选测试,测试过程中,NUC8i7BEH风扇达到了有点吵人的地步。

9. CINEBENCH R15测试

5.9
▲CINEBENCH R15测试。简单跑个cb,NUC8i7BEH得分792,GS63VR得分728,i7-8559U领先i7-7700HQ 8.8%。

10. Intel XTU Benchmark

5.10
▲装上Intel XTU软件,简单的跑个分。NUC8i7BEH得分1377,GS63VR得分1074,i7-8559U领先i7-7700HQ 。i7-8559U得分比i7-7700HQ高出了28.2%。

在XTU跑分测试过程中,i7-8559U先是遇到了功耗墙(Power limit Throttling),然后又遇到了热降频(Thermal Throttling),CPU最高温度达到了100℃,而i7-7700HQ最高温度91℃,全程完成跑分没有遇到任何限制。

难道i7-8559U还不止前面测试到的水平?是否有办法去掉功耗墙和消除热降频来进一步提升性能?后面我做了一些尝试,请继续见下文。

11. 小结

经过一番INTEL NUC8i7BEH和MSI GS63VR-7RF的对比,GS63VR-7RF败下阵来,虽然性能上谈不上碾压,但是结合实际使用体验,NUC8i7BEH已经相当好了,加上NUC8i7BEH真香的价格,我的MSI GS63VR-7RF估计是可以淘汰了。

也许GS63VR-7RF的一个优势就是其GTX1060显卡了吧,但是我对于游戏的追求已然没有学生时代的兴奋了,而且即使有游戏需求,也是在我的8700K + GTX1070TI的桌面平台上就能得到满足。

那么,NUC8i7BEH应该是能替换掉我的GS63VR-7RF,成为我的办公主力机,而GS63VR-7RF则会沦为出差机器了。当然,如果NUC8i7BEH如果配上一块便携式显示器,一起放背包里,就变成了移动小钢炮了。唯一的不足,可能就是无法像笔电一样在一些场合使用电池来进行办公了。

六、烤机测试

因为工作需求,我的办公电脑是需要文能办公,武能运算。为了探索NUC8i7BEH在一些负载场合的使用,进行了一番烤机测试。

1. AIDA64 稳定性测试

6.1
▲在AIDA64 6.00.5164 Beta版本,使用System Stability Test工具,对CPU进行单烤FPU,对NUC8i7BEH的稳定性进行测试,烤机过程中同时开启Intel XTU对相关参数进行监测。

  1. 烤机前,室温26℃,CPU待机温度稳定在49 - 51℃之间。

  2. 烤机开始后,核心频率在3.56GHz上下,这个频率应该就是使用AVX2指令集下的最高全核心频率了,此时Package TDP为50W,Core TDP为48W,电压为1.074V。

  3. 烤机2-3秒后,XTU显示CPU出现了Power limit Throttling,说明此时遇到了功耗墙,不过此时Core TDP还是能维持在48W。

  4. 烤机10秒左右,温度一路飙升,直接升到了98 -100℃,此时XTU显示CPU出现了Thermal Throttling(过热降频),此时核心频率缓慢下降了大概200MHz,Core TDP从48W逐渐下降到42W。

  5. 烤机开始50秒左右,伴随着又一次的功耗墙的出现,CPU出现了大幅度降频,频率下降到2.96 - 3.02GHz,Core TDP下降到26 - 28W,电压在0.898 - 0.924之间,然后以此状态持续了20多分钟,此期间温度稳定在81 - 83℃。

  6. 烤机结束后,Core TDP降低到3 - 5W,温度逐渐重新回到49 - 51℃之间。

2. CINEBENCH R15连续测试

6.2
▲CINEBENCH R15连续测试。

用CINEBENCH R15连续进行了4次跑分测试,结果如下:

项目 第1次 第2次 第3次 第4次
最高频率 4.10GHz 4.16GHz 4.33GHz 4.16GHz
最低频率 3.86GHz 3.16GHz 3.16GHz 3.16GHz
最高电压 1.123V 1.118V 1.243V 1.138V
最低电压 1.016V 0.904V 0.883V 0.883V
最高TDP 50W 50W 50W 50W
最低TDP 50W 29W 29W 29W
开始温度 45℃ 54℃ 54℃ 58°
结束温度 98℃ 97℃ 95℃ 94℃
功耗墙
过热降频
分数 826 757 736 710

结果:每次测试都会出现功耗墙,但是过热降频不是每次都出现,这可能是由于Package TDP在50W的维持时间,一次比一次短(第一轮测试全程维持在50W,之后每次50W的维持时间都比上一次更短),导致温度还没有到达过热降频,就已经开始提前降频了。当然测试结果的分数也是一次比一次低,从第一次的826cb,已将降低到第四次的710cb。

3. 锁TDP CPU-Z测试

为了知道i7-8559U在降频后,Package TDP降低到30W后,此时的实际性能,利用Intel XTU软件,将Turbo Boost Short Power Max直接锁定在了30W,等同于在BIOS中,将Package Power Limit 2 (Bust Mode)设置到30W,来模拟CPU过热降频后的实际性能。

6.3
▲锁TDP 30W后,可以发现,在单核心分数上并没有变化,这是因为虽然锁定了30W TDP,单核心的测试并不会让CPU达到30W,此时单核心还是能以4.5GHz的频率运行;而多核心测试中,CPU Package TDP维持在30W,Core TDP维持在28W,成绩从2435.1分下降到2126.3分,分数下降了12.7%。但是其温度可以一直稳定在79℃左右,且频率一直维持在3.38GHz附近。并且这个成绩也比i7-7700HQ要高出不少。

4. 小结

  • 结果到这里已经很明显了,i7-8559U确实是一颗28W TDP的CPU,不过得益于Coffee Lake在频率上的优势,可以让这颗CPU单核心睿频到4.5GHz,全核心4.1GHz,并在48W - 50的TDP上维持一段时间。而一些测试软件,比如CPU-Z,CINEBENCH R15等,其性能测试过程时间较短,因此基本都可以跑在最高频率上,而这个频率下性能则直接就超过了i7-6700K、i7-8809G。所以i7-8559U更像是爆发型的短跑选手

  • 虽然爆发时间不长,但是带来的好处就是:在比如系统启动、软件开启等短时间内需要性能发挥的时候,可以带来较大提升,而Intel为Coffee Lake重新设计的Speed Shift technology(SST),据称其仅需要1ms就能对电压和频率进行动态调整,使得短时间内的提升效果更加明显。我在使用NUC8i7BEH的时候,一个非常主观的感受就是,这台NUC比我的MSI笔记本快,这体现在打开、使用PhotoShop,chrome等软件的时候,这种快,我想应该部分就是得益于i7-8559U的这个特性吧。

  • 即使Core TDP工作在28W下,i7-8559U的性能也是足够优秀,比i7-7700HQ要强大。

七、性能优化

在做了以上的性能对比和烤机测试后,其实对于NUC8i7BEH的使用已然明了:

  1. 开箱即用。不需要做任何调教,在办公场景下日常使用,即使遇到长时的满负载任务,Intel自己的调教已经足够好,可以利用功耗墙和过热降频来应对温度过高。同时降频发生后,处理器的性能虽然稍微降低,但是比起i7-7700HQ还是更好。缺点就是高性能不能长时间维持,风扇在某些高负载环境下会稍显吵人。

  2. 性能优化。尝试解除功耗墙、过热降频的限制;调整风扇策略,让散热更加给力;更换硅脂,增强散热;在CPU维持正常频率情况下尝试降低核心工作电压。通过以上策略,Turbo Boost Short Power Max维持的时间尽量拉长,获得更长时间的高性能爆发体验。缺点就是风扇可能在高负载下比较吵人。

  3. 安静体验。可以通过BIOS设定或者Intel XTU等软件,将Turbo Boost Short Power Max锁定在30 - 50W之间的范围,同时辅以一定的核心电压降低。同时将风扇策略调整为安静或者更低挡位,这样的好处就是在损失较少性能的同时,得到及其安静的使用体验。

当然,接下来我要做的尝试就是做性能优化了~

1. 调整风扇策略

7.1
▲在BIOS设置的Cooling标签页内,将Fan Control Mode改为Cool。可以看到更改后,温度每上升1℃转速提高2%增加为提高3%。这里我比较懒,懒得去调教其他参数,就用bios内置的方案了。

2. 解除功耗墙限制

7.2
▲在BIOS设置的Power标签页内,先去掉Max Performace Enable的勾勾,然后在Intel® Dynamic Power Enable中选择Custom,然后将下方的Package Power Limit 1 (Sustained) 更改为35w,将Package Power Limit 2 (Bust Mode)更改为60W,将最后一项Package Power Time Window (Tau) 拉到最长224s。不知道是否能烤此设定解除功耗墙。

3. 降低核心电压

对于核心电压的调整,Intel® Extrme Tunning Utility(XTU)软件就已经很好用了。不过因为我个人更倾向使用ThrottleStop这个软件,ThrottleStop不仅能实现XTU上所有的功能,比如对CPU核心电压的调节,还能解除CPU过热保护、调节CPU的Speed Shift行为,显示温度和频率等信息在windows状态状态栏中等功能。

Intel的CPU会根据热功耗设计(TDP)来确定每颗CPU的工作电压,但是因为每颗CPU体制不同,有的可以降低160mv,有的只有60mv,所以Intel会给出一些余量,以防万一。而玩家可以通过一定程度的降低电压,来达到降低CPU功耗且保持频率和性能,这样可以让CPU发热稍微小一些。降压操作一般来说没有风险,如果有也是遇到系统冻结或者BSOD,但是可以一次次加5mv来找到合适的降压值。所以降压操作需要进行一些基准测试,这里我选择的ThrottleStop软件,正好可以完成这个任务。

7.3.1
▲使用ThrottleStop 8.70,对CPU进行降压

  1. 安装并进入ThrottleStop软件后,根据软件说明和网络教程,设定几档不同的使用情形,这里我使用1-Perfomace档来进行调试。

  2. 首先点击软件下方的TS bench,打开ThrottleStop 自带的跑分测试程序

  3. 然后点击FIVR按钮,进入到Turbo FIVR Control面板,在这里调整CPU Core,CPU Cache和Intel GPU这三项的电压

  4. 一般来说,CPU Core,CPU Cache的降压值保持一致,Intel GPU可以不一致,然后根据此教程来进行降低电压操作

  5. 对于CPU Core,CPU Cache来说,Skylake四核CPU一般可以降低125mv — 165mv,Kaby Lake四核CPU幅度就要小一些了,一般可以降低100mv — 125mv,推测Coffee Lake-U想必压榨空间就更小了,所以一般建议先降个80mv试试。对于Intel GPU,一般都可以顺利降低50mv

  6. 因为我已经在之前通过windows 任务计划程序,为ThrottleStop设置了开机启动,所以我在调节电压的时候,先选择了右下角的OK - Do not save voltages,以免降压过多而无法进入系统。待找到合适的值后再选择第三个,以保持电压到配置文件。

  7. 首先我直接尝试将CPU Core,CPU Cache和降低125mv,然后NUC就直接断电关机了!看来Coffee Lake-U的移动四核心CPU电压可下调范围不大。

  8. 然后我将CPU Core,CPU Cache降低74.2mv,这次系统没有关机了,但是当我运行TS bench的时候,出现了错误,并且使用chrome和PS的过程中,不一会儿就出现了蓝屏。看来不能降低这么多。

  9. 通过几次不断的降压调整并测试TS Bench,最后我将CPU Core,CPU Cache的电压降低69.3mv,连续运行5次TS Bench也没有见到错误,同时AIDA64烤机还有日常应用都没有再出现蓝屏。

  10. 最后将核心显卡降低49.8mv,保存电压,降压操作完成。虽然降低程度有限,不过聊胜于无了~

7.3.2
▲使用ThrottleStop降压后,XTU软件内也能正确看到电压的变化。

4. 更换硅脂

7.4.1
▲再次拆开NUC8i7BEH

7.4.2
▲通过一番折腾,取出NUC8i7BEH的主板

7.4.3
▲小巧的主板,真·巴掌大主板。

7.4.4
▲小巧的主板,风扇面。

7.4.5
▲拆下风扇,拆下散热模组,看到了i7-8559U CPU本体,其实Intel原厂硅脂涂抹得还不错~

7.4.6
▲擦干净核心表面的硅脂,拿掉左右两边的散热垫片,CPU上三个晶片显露出来。查了下相关资料,貌似最左边是Coffee Lake-U的PCH芯片,中间是CPU和核显芯片,最右边就是128MB的eDRM。这次要更换的硅脂是来自利民的TFx。

5. 结果

7.5.1
▲优化后待机温度稳定维持在41℃,比起优化前待机50℃,降低了整整9℃。我想这应该是新硅脂的功劳把!

7.5.2
▲优化后的CINEBENCH R15跑分,分数已经到884分,比开箱后测试到了792分,高了11.6%!

7.5.3
▲优化后的XTU跑分结果,分数为从1377提高到了1453分,温度从最高的100℃降低到了91摄氏度,而最高频率从4.08GHz提高到了4.16GHz。

7.5.4
▲最后进行单烤FPU,烤机中,最高温度同样达到了接近100℃,期间虽然出现了过热降频,但是一直维持在较高频率和功率,在图片左侧下方的红色TDP纪录显示,Turbo Boost Short Power Max一直持续了3分40几秒!这和在bios里将Package Power Time Window (Tau) 拉到最长224s一致。

6. 小结

通过更改风扇策略解除bois功耗限制CPU降压处理更换硅脂一通操作,最终达到了我的目的。虽然没办法让CPU一直工作在高TDP下,不过i7-8559U这颗CPU毕竟就是28W的,通过以上操作已经让100米的短跑选手变成了400米的选手了,而且而且i7-8559U在28W下工作性能也不赖,还要什么自行车?

八、工作场景

通过上面的测试和捣鼓,我对NUC8i7BEH的日常使用期待已经比较明确了。打算它部署在我的办公室,做办公室的主力办公机器。一般来说办公都是十足轻量的,而这些任务,NUC8i7BEH定然是十分胜任的。不过对于我的工作来说,平时还是会使用到一些较高负载的场景,下面就简单测试下。

1. circos速度测试

circos是一个数据可视化的基于perl语言软件包,circos将数据可视化在环状的图像中,这样便于探索数据内部不同对象、位置等之间的关系。circos在科学领域特别是生物、生物信息学领域使用特别广泛,用circos做出的图不仅漂亮吸引人,更重要的是其强大的数据可视化功能。

circos软件包内自带了用于展示软件特性的基准测试配置,本次测试使用circos最新版本0.69.-9基于此测试。

# 测试命令
.\bin\circos -conf .\example\etc\circos.conf

8.1
▲circos运行对比。

  • circos的数据可视化作图中,搭载i7-8559U的NUC8i7BEH耗时27.72s,而搭载i7-7700HQ的GS63VR-7RF耗时35.00s。i7-8559U在circos上的运行速度比i7-7700HQ快了20.8%。

  • 在测试的过程中,发现circos是单线程运行的,这就对CPU的主频有较高的要求,而得益于i7-8559U高达4.5GHz的睿频,加上前面我对其睿频时间改动到最大224秒,因此circos可以在运行的整个过程中全程保持4.5GHz频率,从而高效完成任务。


▲circos生成的图(示例)

circos默认会生成png格式的位图和svg格式的矢量图。而对于科研文章投稿来说,编辑总是会倾向质量越高的图,质量的高低在文章出版和印刷中就会体现得尤为明显。现在很多杂志都鼓励作者在文章中使用矢量图而不是位图,而类似circos生成的svg矢量图,就成为了很好的选择,但是要编辑包含大量元素的circos矢量图,对电脑的要求还是很高的。

次数 INTEL NUC8i7BEH MSI GS63VR-7RF
1 8.66s 12.16s
2 8.93s 12.04s
3 8.25s 11.88s
平均 8.61s 12.03s

▲用Adobe Illustrator CC 2018打开circos生成的circos矢量图耗时统计。

打开circos生成的svg矢量图,搭载i7-8559U的NUC8i7BEH平均耗时8.61s,而搭载i7-7700HQ的GS63VR-7RF耗时12.03s。前者速度比后者快了28.4%。

做circos可视化图形生成的测试,是因为最近工作在分析相关生物学测序数据,正好需要用到这个软件包,为已经处理的数据生成美观的可视化图像,就想着也给NUC8i7BEH也试一下,所以有了以上的测试。

其实本来还想就生物信息学中的数据处理环节做一些对比测试,但是想了想还是不敢做。我日常办公接触最消耗性能的就是做生物信息学测序相关的数据分析了,动辄几百GB上TB的测序数据,算力需求甚至可以用上小型机、集群服务器甚至租用超算,一个程序就可以使用成百上千个CPU核心,吃掉上TB的内存,运行起来就可以持续一周以上。这可不是NUC8i7BEH或者任何家用电脑能吃得消的。

不过如此恐怖的数据吞吐和算力的需求在我的项目里当然基本没有,更多的时候还是用到一些可靠的工作站或小型高性能服务器,甚至个人PC。现在很多生物学信息学基础的分析已经可以用个人PC来做,但是仅限于内存消耗较小,运行时长不长的场景。因为个人PC因为没有ECC内存,在长时间内存满载的情况下运行,数据会经常出错。而且测序原始数据动辄上百GB,分析过程中还会产生几倍于原始数据的中间数据,这对储存也是不小的挑战。

NUC8i7BEH的使用场景可以包含很多,比如办公、影音、甚至游戏,但是一定不会包含大数据分析等专业领域,不过其作能放在办公室作为一台的性能办公设备,能快速的生成cicos图,安静的使用PS和AI、流畅的写Pape与做Presentation,真的是没有什么槽点了。

对了,办公之余还能用NUC8i7BEH偷偷懒看个8K视频什么的,嘿嘿。

2. 影音体验


▲随便在线播了个YouTube 8K 60fps视频,无压力,可以看到显卡的Video Decode在80%以上,不过还稍有余量。


▲同样的8K视频,在本地用完美解码软解播放,测试得到核显的最高TDP为21W。


▲在本地播放一个4K60fps视频,毫无压力,此时核显只有4W的功耗。

NUC8i7BEH中搭载的i7-8559U处理器,自带的核心显卡为Intel® Iris® Plus Graphics 655,其具备48个执行单元,并且配备了128MB的eDRAM作为缓存,这个核显也是intel目前为止频率最高的显卡,达到了1200MHz。并且Intel为其重新设计的视频引擎现在完全支持H.265/HEVC Main 10 和VP9的硬解。实际情况也达到了YouTube在线8K 60fps流畅播放,4K60fps的本地视频播放更是不在话下。

本人对影音的需求算是中等级别,虽然不会做到把NUC8i7BEH打造成专用的客厅播放机这种地步,但是一般来说很多蓝光片源一出还是会去下载后观看,YouTube、NetFlix也是常客。所以NUC8i7BEH已经具备了YouTube在线8K 60fps流畅播放的话,那么我想应该基本没什么看不了的影片了把!

3. 固件编译场景

作为本论坛固件板块的版主,不测试下固件编译场景怎么说得过去?以前做固件编译,都是由家里的i7-8700K主机完成的,在合并代码、调试、编译固件的期间,家里电脑基本都是24小时开机,家里的电费竟然都搞得多出了不少。如果人在外的话就通过SSH远程回去搞,或者用自己随身的MSI GS63VR-7RF微星笔记本来进行编译。如果NUC8i7BEH在固件编译上有所胜任,这样编译固件期间一直开着NUC就好了,想想应该能省不少电费把,嘿嘿~

本次编译的固件为koolshare梅林改版固件,版本为384.13_0,虽然源码已经出来有一段时间了,不过因为出差回来,正好赶上此篇众测报告,所以就一起给做了。因为长期维护梅林改版固件,所以也有自动化脚本来做这事儿,索性就一次性把merlin arm384六个机型的固件给编译了把。

固件的编译,不仅涉及到内核的编译,也包含了诸如如dnsmasq、openssl、busybox等上百个软件包的编译,有的软件包编译是单线程的,有的是多线程的。一个固件编译时长通常在25 - 40分钟之间,而一次性连续编译6个机型的固件,会让机器在高强度负载下持续工作几个小时,如果遇到固件测试、调试、回炉重造等,那么机器可能在一两天内都不会轻松。所以用固件编译来考验NUC8i7BEH长时高负载下的稳定性,对我来说实在再合适不过。

固件编译在linux虚拟机Ubuntu Server 16.04内进行,虚拟环境为hyperV,主机环境为windows 10 专业版 1903。

1. MSI GS63VR-7RF固件编译


▲MSI GS63VR-7RF固件编译。

  • 编译从晚上18:27分开始,到21:32分结束,6个固件的编译总耗时184分49秒,即3小时4分钟9秒

  • 编译过程CPU大多数时候稳定维持在3.5GHz附近,编译过程中,CPU温度最高83℃。

  • MSI GS63VR-7RF上使用了ThrottleStop对i7-7700HQ降压了125mv,所以温度不高。

2. INTEL NUC8i7BEH固件编译


▲INTEL NUC8i7BEHF固件编译,因为最后一个固件单独编译没有截图到总时间。

  • 编译从6个固件的编译总耗时154分1秒,即2小时34分钟1秒

  • 编译过程CPU大多数时候稳定维持在4.2GHz - 4.3GHz附近,编译过程中,CPU温度最高93℃。

  • 编译固件的时候没有解除功耗墙限制,也没有使用ThrottleStop降压,所以编译过程中出现了很多的功耗墙限制(Power Limit Throttling)

  • 每次CPU的Package TDP只要达到50W,就会触发功耗墙,在功耗墙的作用下,CPU主频会受到限制使得总功耗不超过50W。而这样温度也会得到控制,实际上编译完成整个固件只触发了两次过热降频。

3. 固件编译结果比较

机型 MSI GS63VR-7RF INTEL NUC8i7BEH 提升
RT-AC5300 1930 s 1550 s 24.5%
RT-AC88U 1921 s 1614 s 19.0%
RT-AC3100 1927 s 1614 s 19.4%
RT-AC3200 1757 s 1454 s 20.8%
RT-AC68U 1799 s 1522 s 18.2%
RT-AC87U 1755 s 1487 s 18.0%
总计 11089 s 9241 s 20.0%

▲固件编译测试数据。

可以看到,即使INTEL NUC8i7BEH在编译过程中虽然遇到很多次的耗墙限制,但是其固件的编译速度依然大幅度胜出MSI GS63VR-7RF。编译6个固件INTEL NUC8i7BEH耗时9241s,而MSI GS63VR-7RF总共耗时11089s,速度提升了20.0%。

编译固件过程中并不是消耗了所有的CPU性能,此时进行一些正常的网页浏览和文字编辑是毫无问题的。不过编译固件的过程中风扇噪音已经相当大,达到了不能无视其存在的地步,所以如果我在电脑旁边工作的话,应该不会选择在这个时候来编译固件。

在固件编译的过程中,还明显的观察到了两堵功耗墙的存在,第一堵墙是在30W,第二堵墙在50W,这导致了XTU中密密麻麻的功耗墙(Power Limit Throttling)显示,而一旦功耗超过指定的功耗或者到达指定的时间,则会发生降频。

在查阅Intel官方文档的时候,也确实发现了这两堵墙,对应英特尔设计的4挡功率限制的前两档(后两档PL3和PL4默认是关闭的):

Power Limit 1 (PL1): A threshold for average power that will not exceed -recommend to set to equal TDP power. PL1 should not be set higher than thermal solution cooling limits.
Power Limit 2 (PL2): A threshold that if exceeded, the PL2 rapid power limiting algorithms will attempt to limit the spike above PL2.


▲Intel8代SoC功耗控制策略,来自Intel官方文档:8th and 9th Generation Intel® Core™ Processor Families Datasheet, Volume 1 of 2

开始我是不喜欢CPU在运行过程中撞到功耗墙的,因为这明显降低了CPU的性能。但是当我设定较高的功耗限制后:在本文性能优化部分,将Package Power Limit 1 (Sustained) 更改为了35w,将Package Power Limit 2 (Bust Mode)更改为了60W,将最后一项Package Power Time Window (Tau) 拉到最长224s,编译固件过程中最凶残的消耗直接将Package TDP干到了55W,CPU温度达到100摄氏度,这温度显然是不利于机器的长时间运行的。

所以我又将功耗限制设置回了默认值,这样让固件编译过程中最高的温度控制在了93℃,不过如前面所说,整个固件的编译过程噪音是相当大的,所以我我可能跟倾向于将Turbo Boost Short Power Max / Package Power Limit 2 (Bust Mode)降低到45W或者40W,以此来控制发热而减少办公过程中的噪音。而这样带来的轻微的性能损失,换来安静的办公环境,只需要多运行一点时间,固件总会有的。

九、体验总结

  • Intel CPU就像一个黑洞,不断的把以前主板上的一些硬件和吸入到自己的的囊中,说 i7-8559U是CPU是不准确的,应该叫其Coffee Lake Intel Core i7-8559U SoC,因为上面有CPU、iGPU、Coffee Lake-U PCH、128MB eDRAM这些IA核心,USB3.1控制器被吸了进去、连wifi都通过cnvi给吸进去一半。得益于此,才会有如此小巧精悍的INTEL NUC8i7BEH吧。

  • 搭载了Intel Core i7-8559U的INTEL NUC8i7BEH不愧为性能小钢炮,其最高4.5GHz的睿频频率,其在性能的各项测试中均击败了搭载了i7-7700HQ的微星GS63VR-7RF笔记本。 是和桌面i7-6700K同性能的存在,并且击败同门师兄骷髅峡谷i7-6770HQ和冥王峡谷i7-8809G。

  • 通过烤机测试,发现得益于Coffee Lake的i7-8559U在主频上最高达4.5GHz,其性能主要在短时睿频阶段,是名副其实的爆发型短跑选手,可以通过对这颗CPU的一些调教,使得它可以爆发持续时间更久。而在非爆发的28W的默认TDP工作状态,其性能也不输前代的标压移动CPU,可以说文能安静办公、武能爆发输出。

  • 基于每个人不同的工作场景进行测试,让我你接到实际使用体验才是最重要。这其中涉及到的就不仅是CPU的性能高低了,还有散热,噪音,稳定性等等因素。在固件编译场景中,虽然8559U有相较7700HQ提升20%的优势,但是在我的平常使用中,我可能跟倾向于将Turbo Boost Short Power Max / Package Power Limit 2 (Bust Mode)降低到45W或者40W,以此来控制发热而减少办公过程中的噪音,并且还不会影响到单核心4.5GHz的睿频,所以不会影响到一些单线程的应用,比如circos。

  • NUC8i7BEH能玩的太多,虚拟化、黑苹果、软路由、小型服务器等等,而我不过是装了个windows瞎折腾了一阵,就有如此多的惊喜。以后可能会给INTEL NUC8i7BEH配备一块移动显示器,让它成为移动小钢炮。我也更加期待的是未来Intel到底会推出什么样的NUC新产品,也许是一款NUC工作站?嘿嘿~

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发表于 2019-8-12 14:15:49 | 显示全部楼层
NUC如果能装多块硬盘的话根本就是吊打其他微型服务器……
南无大慈大悲水晶头菩萨,八芯足赤无氧铜引脚镀金,传以太无干扰,度一切人世苦厄。如是闻西方无上极乐秘咒 ...

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AC88UAC5300R7000R7800R8500WRT1900DDOS纪念勋章

发表于 2019-8-12 14:41:40 | 显示全部楼层
楼主这个体验写的详细,内容丰富,数据详实,必须要赞一个!

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发表于 2019-8-12 14:57:22 | 显示全部楼层
S大好厉害

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发表于 2019-8-12 15:11:32 | 显示全部楼层
牛批,牛批,先定再慢慢细读

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先有狗哥后有天。

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发表于 2019-8-12 19:14:37 | 显示全部楼层
赞赞赞,最近有购机计划,本来我是死盯着冥王峡谷,其他NUC都无视,看完楼主的体验后感觉又多了条思路

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感谢楼主分享,刚好准备入手。

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本帖最后由 林鹿 于 2019-8-13 11:27 编辑

支持狗哥,狗哥牛逼

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修好了  发表于 2019-8-13 11:23
深时见鹿
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我办公室用的这个Nuc8i7BEH,还是很不错。

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谢谢分享

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感谢分享。。 这个牛!!!

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进来看看了

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