过去几个月，关于 Intel 代号 Kaby Lake，也就是俗称第七代 Core 桌上型处理器暨平台，规格与性能测试数据不断流出。现在终于等到官方正式解禁，Kaby Lake 桌上型处理器的性能到底提升多少，是否会如同网友所笑称“挤牙膏”，现在可以完整窥探其表现与芯片组的变动为何。
扬弃 Tick-Tock 策略，14nm 制程第三回出征
Intel 于 4 日凌晨，正式解禁推出代号 Kaby Lake，第七代 Core 桌上型处理器暨平台。Kaby Lake 家族代号规则如同 Skylake 世代，桌上型产品完整代号为 Kaby Lake-S，至于 Kaby Lake-H、Kaby Lake-U、Kaby Lake-Y 属于行动平台产品。伴随推出的还有 200 系列芯片组，个人用桌上型产品包含 Z270、H270、B250 等款式，各家主板厂的新产品从 4 日起陆续能买到。
▲ Kaby Lake 家族分支与设定应用范畴对照表。
Kaby Lake-S 处理器规格配置并没有多大异动，为首的是 Core i7-7700K 与 Core i5-7600K，这两款不锁倍频产品。以 Core i7-7700K 为例，其时脉设定为基础 4.2GHz、动态超频 4.5GHz，被取代者 Core i6-6700K 则为基础 4.0GHz、动态超频 4.2GHz。参考下方概要规格表，可看出 Intel 同样是增加倍频来换取更多性能胜差，这点和最近几代做法没有什么差别。
Intel 在 Haswell 世代曾以品牌 20 周年名义，推出不锁倍频的 Pentium G3258，Kaby Lake 世代再次出现这小确幸，推出系列等级高一阶的 Core i3-7350K。它的出现是否有什么特别意义，撰稿期间我们还没有什么头绪，总之其时脉设定为 Core i3 系列当前最高，因应不锁倍频的必要性，TDP（Thermal Design Power，散热设计功耗）由一般 51W 提高到 60W。
▲ 当前已揭露 Kaby Lake-S 处理器概要规格资讯表。
Kaby Lake-S 和 Skylake-S 两者本质结构如出一辙，都是植基于 3D 晶体管、14nm 制程生产，因此如上图所示，各系列产品 TDP 没有什么异动。处理器脚位频繁更改，是 Intel 产品比较为人诟病的一点，这次仍然按兵不动。毕竟跨入 Skylake-S 世代才刚转变了一次，Kaby Lake-S 沿袭至少两代产品相容这传统，没让 Skylake-S 世代制品瞬间成为孤儿。
处理器脚位维持 LGA 1151 规格，新旧平台之间具有向上、向下相容性，Kaby Lake-S 世代 200 系列芯片组，预设即向下相容 Skylake-S 处理器。反之，Skylake-S 世代 100 系列芯片组的主板制品，更新 BIOS（需增加新处理器的微码）之后也能够使用 Kaby Lake-S 处理器。至于 Kaby Lake-S 到底有什么不同，以下经由官方与第三方资料，让我们试图来挖掘之。
▲ 图左 Core i7-7700K、图右 Core i7-6700K：两代同级产品正面外观如出一辙。
▲ 图左 Core i7-7700K、图右 Core i7-6700K：两代同级产品底部差异甚微。
核心架构异动甚微，内显小改变反成为亮点
Intel 强调重点如下图所示，但是并未详加着墨到底有哪些转变，我们另外经由第三方资料找出了点蛛丝马迹。第一点是 x64 架构 x2APIC，Intel 强化了设计以提升效率等表现，第二点则是 XU/XS 模式 EPT 执行控制，这部分是和虚拟机器应用较有关联。想当然耳，这些设计对玩家而言可能不大有吸引力，官方标榜超频的感知电压、频率曲线，还有 AVX 偏移值设定会更让人想要试试。
▲ Intel 所标榜 Kaby Lake-S 处理器暨平台效益。
▲ Intel 不忘强调超频可玩性，新加入 AVX 偏移值设定选项。
Kaby Lake-S 所整并内显为 Gen 9 架构，世代并未大跃进，如同前面处理器主要规格简表所示，桌上型产品统一配备 HD Graphics 630。不过 Intel 官方所提供资料，并未包含 Graphics 630 所内建 EU（Execution Units，执行单元）数量，以及时脉设定等资讯。以下仅就第三方资料，来谈一些影像输出面向的议题，包含影像输出分辨率支援，以及影片硬件解码加速等。
Intel 内显核心采用 eDP 设计多时，其余 HDMI、DVI 等讯号输出，通常得由主板厂商配置相对应规格的转换器来提供。Skylake-S 世代即可支援 4K @ 60Hz 分辨率讯号输出，惟 HDMI 得看主板厂商所采用转换器规格而定，因此有不少产品是无法提供。Kaby Lake-S 同理，是否有 HDMI 2.0/a 由主板厂商决定，若采用 HDMI 1.4 转换器将受制于 4K @ 24Hz 输出规格。
▲ Kaby Lake 内建显示输出架构图。
▲ Kaby Lake 显示输出支援规格简表。
因应 4K 分辨率，以及相对应的 HEVC / VP9 影片压缩格式兴起，Intel 标榜纳入支援已经有一段时间。但事实如同我们先前试验所得结果，旧有的影片解码硬件加速电路，并未支援 10bit 色彩深度影片。因此实际播放时，是基于 GPGPU（General Purpose Graphics Processing Unit，通用绘图处理器）模式运作，故较为低阶或行动处理器等产品，播放流畅度是不甚理想。
进入 Kaby Lake 世代，Intel 终于补强了这罩门，影片编、解码硬件加速引擎，正式支援 HEVC 压缩格式、10bit 色彩深度。另外一点和前述影像输出有关，那就是 Kaby Lake 也将 HDCP（High-Bandwidth Digital Content Protection，高带宽数位内容保护）2.2 纳入支援，这同样是 4K 高清影片应用重要的一环，有些网络串流影音业者已经在先前导入应用。
▲ Kaby Lake 影片播放解码支援规格。
▲ Kaby Lake 影片压制编码支援规格。
▲ Kaby Lake 各式显示输出 HDCP 支援状态。
芯片组 PCIe 3.0 通道增加，主板设计更具弹性
Kaby Lake-S 个人用芯片组，主要有 Z270、H270、B250 等 3 款，至于 Q270 和 Q250 是属于商用电脑产品。关键功能性变动，在于所内建 PCIe 3.0 通道数量增加 4 条，其中性能主力 Z270 可弹性运用的总数来到 24 条。如此即便配置 2 组 M.2 再搭配 1 组 PCIe x4 插槽，全数安装 PCIe 3.0 x4 固态硬盘使用，还剩余 12 条通道资源，能让主板厂商尽情地堆叠其他功能用料。
▲ Kaby Lake-S 芯片组重点规格资讯。
以 Z270 为例来看，在 Flexible I/O 框架底下，其 PCIe 通道实际总数为 30 条，资源分配和 Z170 稍有差异。编号 7～14 的规划和 Z170 一致，若主板厂商没将 USB 3.1 Gen 1 数量最大化，那么即便配置 2 组以太网路，至多还有 6 条通道可运用。编号 15～18 这个群组定义为第 1 组 PCI Storage RAID，其中 15 亦可为 SATA 0 或以太网路，16 则亦可为 SATA 1，藉以提供 SATA 固态硬盘模组支援。
第 2 组 PCI Storage RAID 安排在 23～26，第 23、24 亦可为 SATA 4、5，其配置用意同第一个群组相同。至于额外增加 4 条通道编排在最后，独立自主没有和其他资源弹性调配，同时定义为第 3 组 PCI Storage RAID。换言之，Z270 是不难做到配备 2 组 M.2，再加上 1 组 PCIe x4 规格插槽，一口气支援 3 组 PCIe 3.0 x4 固态硬盘的可能性，剩余通道也够厂商堆叠 USB 3.1 Gen 2 控制器等用料。
▲ Z270 芯片组 PCIe 通道配置图。
▲ Z270 芯片组架构示意图。
200 系列芯片组，特别是性能主力 Z270 这等级产品，改朝换代另外一大意义，在于新增支援 Optane Memory 应用。不过参照 Intel 之前的产品蓝图来看，Optane 实体产品推出时程都往后移，目前除了性能似乎无法达到 Intel 所宣称极高表现，价格是否会亲民我们也保守看待。因此它可否增加 200 系列芯片组的卖点，现在看来还是个未知数，或许等应用真正逐渐成形时，下一代平台也跟着登场了。
▲ Optane 的虚实仍是未知数，但是 200 系列芯片组将之列为诉求功能之一。
本质运算性能提升有限，犹如架构压榨的极致
▲ Intel 官方测试样品依旧是提供最高阶的 Core i7，Kaby Lake-S 是代为 Core i7-7700K。
Intel 官方所提供测试样品为 Core i7-7700K，我们将之和被取代品 Core i7-6700K 一同比较，测试平台主板为 Asus ROG Maximus IX Formula。我们让 BIOS 尽可能维持预设值，只将 CPU Core Ratio 选项，由出厂预设 Pre All Core 调整至 Auto。至于散热器则是沿用 Core i5-2500K 盒装附属品，所搭配内存为 Crucial DDR4-2400 16GB×2（CT2K16G4DFD824A），并未加装独立显卡。
▲ CPU-Z 侦测资讯：现行版本已经能正确辨识 Core i7-7700K 规格。
基础性能表现以 SiSoftware 所推出 Sandra 来当基准，下列图表提供了性能增加幅度百分比数值，可以快速看出两造差距。浏览前得留意处理器时脉差异，Core i7-7700K 基础时脉高出 5%，动态超频则是略多的 7.1%。毋须将 Core i7-6700K 超频，只要比对脉差距与性能增加幅度，便可以轻松窥探出 Kaby Lake-S 蕴藏了什么进化，性能提升幅度到底是如何。
就本质运算能力而言，Core i7-7700K 在算数处理器测试结果，胜差达到将近 10% 之谱。其余项目有高、有低，就总和而言是有拉开应有差距，甚至又再好上些许。有一点前面介绍没有提到，那就是 Kaby Lake-S 所内建内存控制器，支援时脉提升至 DDR4-2400。由于 Skylake-S 使用原生 DDR4-2400 模组，无须超频也能达成此时脉组态，因此我们没有特意提及。
▲ Sandra 处理器基础运算性能测试。
▲ Sandra、AIDA64 内存层面传输性能表现。
另外佐以几项跑分与真实软件测试结果来看，Cinebench 和 3D Particle Movement，无论多核心或单核心的测试结果，都有超越新旧世代产品的时脉差距幅度。而垂手可得的 7-Zip 测试所得压缩评等，以及 WinRAR 基准测试结果，反而些微落后给 Core i7-6700K。至于其他几个项目，胜差都有达到 7.1％ 或以上，虽然幅度不多但是至少有高出一丁点。
▲ 性能测试与真实软件试验结果。
7-Zip 测试字典档大小 512MB。Capture NX-D 是将 50 张 D750 所拍摄 RAW（14bit，约 1.42GB）档，批次转换为 JPEG（降转 1,920×1,280 分辨率、96ppi、良好品质、85% 压缩比）。而 HandBrake 影片转档，是将 4K 分辨率 HEVC 压缩格式片（807MB、片长 2 分 11 秒、29.970FPS、 总流量 51.4Mbps），降转为 Full HD 分辨率、H.264 格式（其余细部设定维持软件预设值）。
内显性能提升同样有限，耗电量表现未有突破
▲ CPU-Z 侦测资讯：尚未能辨识出 HD Graphics 630 规格， 推出 EU（Execution Units，执行单元）数量仍为 24 个。
Kaby Lake-S 普遍内建 HD Grahpics 630 绘图显示单元，同样先就 Sandra 测试结果来看，所得结果差距是不多，即使影片转档也没有莫大差异。至于 3DMark 等其他基准测试结果同样微妙，并未带来预期中的有感提升幅度，那 3～4% 有限的差异几乎可以忽视之。在 Tick-Tock 钟摆发展策略喊卡之后，Kaby Lake-S 相较于 Skylake-S，就测试数据来看确实相差甚微，算是架构极致精进的产物吧。
▲ Sandra 视讯相关测试结果。
▲ 内显性能测试结果。
从通俗性能测试角度来看，Kaby Lake-S 并没有带来什么惊喜，不像以往基于新增指令集等因素，能带来少则 5%、多则 30% 或以上的性能差距。可想而知，Core i7-7700K 就像是 Core i-6700K 倍频增加版本，耗电量不减反增也无须感到意外。如下图所示，我们经过反复试验、确认，Core i7-7700K 峰值耗电量比 Core i-6700K 高出不等幅度，不像以往反而可能略低些许。
▲ 测试平台耗电量观测结果。
4K 影片硬件加速效率提升，低阶产品获益会较多
我们认为 Kaby Lake 最大亮点，或许可说是影片编、解码硬件加速单元，为首的莫过于首度支援HEVC 10bit。其次是官方资料看似不明确的 VP9 支援性，借由 DXVA Checker 辅助确认，同样是一举支援 10bit 色彩深度。4K 超高清影片随着载体不同，压缩格式将以 HEVC 或 VP9 为主，10bit 色彩深度是新主流标准，硬件加速电路支援与否，对观赏体验是有关键性影响。
有鉴于硬件层已经如实支援，我们直接攻顶使用 HEVC、10bit、HDR 这般高流量影片试验之，播放期间的处理器使用率，以及时脉成了强烈对比。Core i7-7700K 启用硬件加速后，使用率能骤降至 5% 以下，时脉也只有在 2GHz 上下而已。反观 Core i7-6700K 即便启用硬件加速，处理器平均使用率仍然达 30～40% 上下，而且时脉依旧逼近产品基础设定值 4GHz。
这正好能够证明，Intel 先前所标榜支援 HEVC 10bit，确实是以 GPGPU 模式运作，因此中低阶产品大多无法流畅播放。当然了，玩家的系统普遍会装配独立显卡，像是 NVIDIA 前代产品就已经陆续纳入硬件加速，Kaby Lake 这项进化或许会被忽视。我们认为最大受益者，无非是入门台式电脑，以及各式行动处理器应用产品，无须独立显卡/芯片就能当 4K 影片播放机。
▲ DXVA Checker 侦测结果：上图 Core i7-7700K、下图 Core i7-6700K，后者硬件电路并未真正支援 HEVC 10bit，以及 VP9 解码加速。
▲ PotPlayer 影片播放结果：上图 Core i7-7700K、下图 Core i7-6700K，影片格式为 HEVC、HDR、10bit 色彩深度、59.94FPS、总流量 75.8Mbps。
架构与制程压榨到极致，隔代升级较为合适
基于 14nm 制程第三度推出产品，看来也没新加入攸关运算性能的新指令集，带来显著、有感的提升。这让 Kaby-Lake-S 有着 Skylake-S，或说 14nm 制程技术与其所延续核心架构，极致最佳化、压榨性能的影子。唯一真正有感的提升，大概就是内建整合 HD Graphics 630 显示单元的影片硬件加速，终于完整支援 HEVC、VP9 影片压缩格式 10bit 色彩深度。
其余亮点，或许是 200 系列芯片组，例如 PCIe 3.0 通道普遍额外增加 4 条，这对主板厂商而言是利多。毕竟 PCIe 3.0 x4 固态硬盘蔚为未来主流，而 USB 3.1 Gen 2 也尚未整并进 PCH 芯片组，这些元素都需要大量 PCIe 通道。Kaby-Lake-S 到底有没有吸引力？我们认为还是有，如同 Intel 近来的行销策略，隔 2～3 代升级同时享有主板附加新功能，会是较为合适的升级策略。
测试平台
- 主板：Asus ROG Maximus IX Formula
- 内存：Crucial CT2K16G4DFD824A（DDR4-2400 16GB x 2）
- 系统碟：Plextor M6e 256GB
- 电源供应器：FSP PT-550M
- 操作系统：Microsoft Windows 10 Pro 64bit 中文版
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