2008-2024年经典架构移动cpu实测定频性能——功耗曲线汇总（更新至24.12.31）

hljgyr

时间回到2019年，本人抱着对不同年代移动cpu代际差异的好奇心，不满足于硬件自媒体不完备的对比及各类不负责任的论断，于是建立了自测的想法并开始着手准备。

测试平台组建方面，收集了自酷睿2时代至今15套代表cpu及移动端平台（个人全部硬件开销超过8万元）；

在测试软件选取，测试方式及流程统一方面，经过数次调整终于形成了一套涵盖所有平台的较可靠方案和评价依据（性能及能效分）；

从2019年至今，5年间历经不断更新打磨，整体测试（含复测）耗时超过1000小时，分项测试数量接近12000项，多代处理器纵测工作终于初见成果；

特在此贴将其汇总分享给本坛坛友，本贴内各图表仅当抛砖引玉，希望各位同好们提出宝贵想法和意见，不胜感激；

单核部分测试见此：https://www.ibmnb.com/thread-2032848-1-1.html
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23.04.11更新：根据10510u实测更新并优化了cml4核功耗数据并推及至8核
23.04.19更新：增加ADL-N 4C4T(N100/200系列）实测能效曲线，增加多核能效-频率曲线、能效-性能曲线
23.07.12更新：增加RPL-Ecore(16C)实测能效曲线（13900HX纯小核）、7940HS实测能效曲线、
24.01.16更新：根据M18xr2平台2960XM 3GHz性能测试结果更新性能基准、增加4800H实测能效曲线
24.12.31更新：补充2960XM超频测试数据、更新2960XM基准性能数据及分数权重、更新部分平台测试数据、增加U9-285K P/E（默认电压）、R9-7945HX、I7-940XM实测能效曲线

第一部分：理论测试数据：
理论多核测试共选用21项测试软件，分为科学计算、编解码、游戏、渲染、综合计算5部分。以i7 2960XM@ 3.0GHz的综合性能定为100分基准，各项测试内容、计算权重（百分比）以及选用的各代处理器标准频率（3GHz)下性能-能效测试值如下所示，也可参考此贴：https://www.ibmnb.com/thread-2030143-1-1.html。
绿色为4C4T/4C8T/8C8T组，蓝色为8C16T/16C16T组
3.0GHz:
4.0GHz:

第二部分：能效曲线汇总
各曲线图中频率点从左至右依次为2.0-2.4-3.0-3.6-4.0-4.4-5.0，整数频率点（2.0-3.0-4.0-5.0）作突出标注，4.0GHz频率点做单独标注，方便纵向比较；

功耗测试：取cpu中等负载（fritzchess）及重负载（r20)下对应package 功耗，对上述各项跑分对应负载情况，综合平均后进行计算；

能效基准：将处理器综合性能及综合负载情况，做比后进行计算，并以CML-4C8T@4GHz计为1.00分，此分值越高越好 (基准能效下，4.0GHz 10980HK-4C8T测试平均功耗为45W，性能分数为182)；

由于涉及部分超频测试，为探寻各架构最大潜力，除电压不可调节平台（1-3代酷睿、intel n系列低功耗处理器），所有cpu功耗测试结果均基于各频率点下的优化后电压，在优化电压下，同功耗运行频率一般在默认电压基础上可提升200-300MHz，性能亦等幅提升；优化电压与同代同架构低压cpu的低频段f-v曲线吻合度较高，亦具有一定参考价值；


具体到年代划分，以skylake架构（10代10980hk)为对比基准，早期处理器及低功耗系列能效曲线如下所示：

从酷睿9代/ZEN2起，8核cpu逐渐普及，同样以10代10980hk为对比基准（从鸡头落到凤尾），8核心移动cpu能效曲线如下所示（含桌面u9P核）：

最后是HEDT级别对应移动端平台，以10980hk和7940HS为对比基准，高端移动平台cpu能效曲线如下所示，此处加入桌面端U9-285K比较。由于桌面U9默认f-v特性参数偏保守，因此存在较大优化空间，仅作参考。


第三部分:能效频率特性曲线及性能能效特性曲线
多核能效-频率曲线：
该组曲线主要显示当前各处理器的能效随频率变化走势，各条曲线中的较高能效频率点可以作为限频降温参考。现阶段选用4C、8C处理器测试结果，11代TGL及10代CML在部分频率段8核能效相比4核出现倒挂现象原因为4核心可在对应频率保持更低的运行电压，正常情况下8核能效相比同等条件4核提升5-10%；
一个有意思的事情是，IA两家各代的能效随频率的变化率都是趋近的，而无论是7nm zen3，还是4nm zen4 ，曲线的下降率都超过了intel同代u，所以intel专注高频工艺是有其道理的，当然，先天条件（架构制程）差太多的话，差距就难以弥补了。

多核性能-能效曲线：

结合性能曲线可以看到，增加物理核心可以提升相同能效下性能上限，或者相同性能下大幅提升能效（增加1倍核心，可以在55%左右频率下实现性能翻倍）；
但核心数提升，对于固定频率下的能效没有特别明显的增益。堆砌核心的意义，在于吃更多饭干更多活。没有重度性能需求，则优先追求目标性能下最低功耗。多核处理器（8性能核以上）多数为桌面端下放型号，在低性能目标下受限于较高的背景功耗，其能效表现未必优于6-8性能核处理器。

第四部分，cpu性能按需所取的个人看法及建议

首先，关于性能需求的定义，通过个人十数个平台CPU实际体验，简单总结如下：
A档——80性能分数（等效QX9650_4.2ghz)：
对于简单文字及表格办公、1k-2k视频播放、网页浏览等基础应用，在显卡可参与媒体硬解的条件下，上述性能对应桌面端酷睿2四核极限超频平台、95W性能释放的一代移动xm级四核平台、散热支持全核2.4g的2-3代四核移动平台、或15w以上性能释放的n100平台，此性能在2024年是系统脱离明显可感知卡顿的下限；

B档——160性能分数（等效i7-2600k_5ghz)：
若要基本保证系统各类操作流畅度，并要求CPU性能足以应付当下全部办公场景（pcmark10多数办公测试项目仅占用4核心）、一般多媒体编辑场景（主要受限于内存容量）、绝大部分专业及行业应用（CAD、solidwork、matlab等），大部分网络及单机游戏（配合主流性能显卡），cpu需达到150分上下性能分。这一性能分段代表是4ghz默频4790k(4940mx)、全核3.5ghz满血8-10代低压等。说实话以我目前观测情况，哪怕到现如今，普通用户的cpu里面，还有相当一部分未达到这一性能级别。

C档——300性能分数（等效默频i9-9900k_3.6ghz)：
这个性能下的移动处理器普遍为8核16线程级别，如45W功耗释放的11800H、默频5900HX/6900HX、15W功耗释放的7940H等。个人用户实际上在除压缩/解压缩、视频编解码外的绝大多数情况下都难以调用其100%性能；即使是大型仿真建模、科学运算在配备足够内存的条件下也可以从容应对。游戏方面，配备性能级显卡，除高刷需要，基本可做到通吃。

D档——600性能分数：
这个性能级别对于物理核心数量基本要求为12性能核及以上，如果长期运行视频制作、工业渲染等高并行度重负荷，多核性能直接与经济收益挂钩，那么在利润率合理区间内选择更大核数无疑是更优方案。当然，这类用户基本不考虑移动平台作为生产力设备。对于笔记本来说，能吃满处理器的专业级应用，其内存需求往往远高于移动平台上限，而配备此类处理器的笔记本通常安装主流及以上级别独显进行影音编辑加速。因此此类处理器从目前个人级应用看是处在性能相对过剩的状态。

从上述分析看，8核是当下移动用户综合最优的选择。简单总结就是，8核以下频率增益远小于核心增益，8核以上性能增益在大多数场景下未必可感知，而对应的空载功耗往往大幅提升影响使用舒适度；















最后补充备注下，点评区被论坛著名低素质用户恶意污染，忽视即可，若影响各位观感在此深表歉意

hljgyr

临近年终，更新一波24年测试进展
本年度重要测试成果：
1.更新了最优状态下2960xm的性能基准；
2.再度请出老家伙W701DS，抖擞精神，站在性能测试台上与后辈们同场竞技；
3.借着国补优惠请来了r9000p和心心念念的7945HX，完成了zen4架构平台测试的最后一块拼图；
4.完成了ARL处理器的首发测试，从而对下代intel移动端处理器性能及能效表现有了相对明确的预期。
2025年计划：
1.对移动端ARL-HX处理器进行包含电压优化的完整测试；
2.对移动端ZEN5-HX处理器完成各项测试；

艾尔登

顶一下，数据党NB

thankdad

很有作用，没想到13代那么刚，在45W附近甩其他一大截，待锐龙虚线画实了再看看。

临江独钓

顶一下！
可惜没有12代的，挺想看看12代和13代的比较

wuii

工程浩大，数据很有参考价值。

savagefish

看似简单的一张图表，但是背后的工程量不是一般的大，楼主的坚持，值得加精，最后皮那一下也很直，很硬

ad8888

8核性价比最高吗？

huerhei

太直观了

hyq777

13th 看起来 也还不错

costa_xl

zen4对比zen3+提升好大

starwutian

年度好帖

jsntrgsy

ADL-N的电压没有单独设置。比22nm ivb还差～10ESF工艺制程锚定是1V 4Ghz，而ADL-N 0.95V实际只有不到3Ghz，3.8Ghz实际跑在1.34V上，而IVB 4C 3.6Ghz主流体质从1.001-1.206V

jsntrgsy

ONTEL7(10ESF/10ESF+)与TSMCN7(N7+/N6)是对应的，无论是晶体管密度，还是移动端的效能区间(0.9-1.1V)～
ADL-s与RPL-s关系 很像SNB-IVB SKL-KBL那样，是全面优化提升版～无论是工艺还是架构打磨～ 但是小核依旧没有独立电压调节，即使是在D-LVR具备实用能力下～这方面比AMD保守太多 E-Core实际上是Cluster模式 4C一个簇～ 并不需要SMT，因为这个实际上要走的路就是AMD CMP～ AVX256/512FP在Cluster 内共享

jsntrgsy

而PCore实际上是深陷代码屎山问题，AVX128/256指令集统一化的失败，Core架构延续的代价，跟windows一样，积重难返又难以彻底推倒重来！所以才重新设计ECore，既是面积妥协又是一种尝试！PCore面积是4.6倍Ecore 也就是比Cluster还大，而Cluster可以看成1C4T，多核性能暴击PCore

jsntrgsy

补个图 N7制程多核x86 核心-功率

xiaosacong

数据很有参考价值

郑中秋中指指

太帅了~woc，帅~
而且这张图的意义在于，同功耗下，可以看到什么CPU值得选择
比如要玩ITX，平时不玩大型游戏，散热能力有限，就可以发现ZEN4是很值得选的，12100F这种低频12代其实也可以
对于笔记本来说，斜率很重要（能耗比），显然R9 7000系和13代都是花式吊打，老本子选11代也OK

前几天把家里的4790K翻了出来点亮了下，超4.8的多核也就CPUZ2600多分，要180瓦而且积热严重，被新平台花式吊打，真的很感慨现在的新平台性能和能耗比的发展速度
emmm？什么？多核优化？这个词应该是今天提的吗？哦可能是楼上某君桑脑子还停留在30年前
退一步说，即便lz真要做单核性能图，我们大胆估计X9100能不能达到13900K的三分之一？

AzureLabs

QUOTE:

郑中秋中指指 发表于 2023-4-9 19:14
太帅了~woc，帅~
而且这张图的意义在于，同功耗下，可以看到什么CPU值得选择
比如要玩ITX，平时不玩大型游 ...

感觉当今Intel的笔记本似乎还是不大能看，倒是期待一下什么时候Thinkpad用AMD+Nvidia的组合，或许能让风扇更安静点（我p15v开个OSU风扇直接满速呼啸，也确实难绷）


当然我感觉干活（编译）还得大核多，小核有时候可不顶事

临江独钓

QUOTE:

AzureLabs 发表于 2023-4-9 19:25
感觉当今Intel的笔记本似乎还是不大能看，倒是期待一下什么时候Thinkpad用AMD+Nvidia的组合，或许能让风 ...

p15v gen3有AU+N显这个配置

郑中秋中指指

QUOTE:

AzureLabs 发表于 2023-4-9 19:25
感觉当今Intel的笔记本似乎还是不大能看，倒是期待一下什么时候Thinkpad用AMD+Nvidia的组合，或许能让风 ...

intel的大小核…确实目前调度还有待提高，但换个说法大核是超大核，IPC超强，小核也有10代的性能而且能耗比高得多，调度差点就差点吧