英特尔NUC 9 Extreme“Ghost Canyon”套件—NUC9i9QNX的评测

我之前写过关于英特尔相对较新的 NUC 9 系列迷你 PC 的文章，今天我接着来说说我最近新买的英特尔NUC9i9QNX。

在本文中我会介绍Windows和Ubuntu的一些性能指标，同时会讨论使用这两种操作系统的优缺点。比较游戏、散热和功耗性能，并简要介绍超频能力和影响，以及遇到的一些问题。

NUC9i9QNX硬件概述

我购买并即将要评测的型号是来自英特尔Ghost Canyon产品线的 NUC9i9QNX，官方的名称是“英特尔NUC 9 Extreme套件 – NUC9i9QNX”。它包含一个带有i9-9980HK的“Compute Element”，这是一个8核16线程 2.40 GHz的处理器，通过英特尔的UHD Graphics 630则可以提升到5.00 GHz。 NUC9i9QNX 的完整规格包括如下：

NUC9i9QNX是作为套件出售的，配有的原装系统。它由一个包含了基板、电源和预安装的计算元件外壳组成的。

通过拆除NUC的顶部和侧面板，我就可以访问Compute Element了。移除其机盖板就可以访问M.2和内存插槽。

我想把迷你电脑作为一个双启动设备、用Ubuntu进行开发和运行多个虚拟机、还用Windows进行WSL和偶尔游戏。

所以我购买了一对32GB（总共64GB）的Team Elite 260-Pin SODIMM DDR4 3200MHz笔记本电脑内存。我还购买了一个XPG SX8200 Pro 2TB NVMe，并决定将现有的三星970 EVO 1TB NVMe重新用于Compute Element中的两个 M.2 2280 SSD中。

还有另一个M.2插槽要连接，但要先去掉Compute Element。

在蓝色的 PCIe 插槽中，我还购买并安装了EVGA GeForce RTX 2060 KO ULTRA GAMING显卡。

原本我是想看看光线追踪如何改善视觉体验，但由于NUC9i9QNX支持的最大长度是大约是202毫米，所以我在选择显卡时受到了限制。

在可访问性方面，安装M.2固态硬盘和内存相对简单，尽管空间受到一定限制。所以，显卡是比较紧凑的。最难的部分是将电源线连接到显卡上，然后将电缆安装在显卡周围并插入小空间以进行电缆管理。

我自己的解决方案是首先从Compute Element顶部移除电源线和USB线，这样可以提供更多的工作空间，而且还能允许未使用的PCIe 6+2针电源线向后和向下平行弯曲。

包装内容

除了NUC之外，你还有一个大型硬塑料手提箱，它配有带金属插锁的带子。该带子被封闭在一个“触感柔软”带有环绕式磁性锁扣的纸板箱中。在手提箱的一个隐藏隔间里是一根电源线，外盒则包括有一个快速入门指南、一张法规信息表和一张安全信息表。唯一没有的就是很多人都在讨论的黑光手电筒。

评测方法

在评测迷你PC时，我通常会查看它们在Windows和Linux (Ubuntu)下的性能，并与一些最近发布的迷你PC进行比较。具体来说就是，我现在使用 Windows 10 2004版本和Ubuntu 20.04 LTS进行评测，并使用一系列常用的Windows基准测试或Linux的等效测试以及Thomas Kaiser的“sbc-bench”进行测试，后者是一组不同的CPU性能测试，主要是测试在Ubuntu上运行时的服务器性能。我还使用了“Phoronix 测试套件”，在Windows和Ubuntu上使用相同的测试集进行基准测试从而进行比较。在Ubuntu上，我也使用了默认配置编译v5.4 Linux的内核，作为使用真实场景时的性能测试。

在进行基准测试之前，我执行了所有必要的更新或安装以运行两个操作系统的最新版本。我还为每个操作系统找到了正在评测迷你PC的一些基本细节。

安装问题

我首先将Windows系统安装到了XPG SX8200 Pro 2TB NVMe M.2固态硬盘中。由于我的特殊情况下，三星970 EVO 1TB NVMe M.2固态硬盘已经包含一个 Ubuntu 18.04安装了。更重要的是，还有一个EFI分区，Windows安装只是将EFI 分区重新用于Windows启动文件。安装Windows很简单，虽然我注意到 Cortana没有反应，但这可能是最初没有安装驱动程序所导致的。在应用完所有更新之后，运行英特尔的“驱动程序和支持助手”就更新了以太网和无线驱动程序。

除了“Phoronix 测试套件”中的“Selenium”测试之外，安装Windows的基准测试还是很顺利的。在选择“Chrome”的情况下运行测试时，会出现“找不到Chrome二进制”这样的错误提示。

因此，我的Octane测试是手动进行的，并被编辑到最终结果当中。

在安装Ubuntu 20.04之前，我将XPG SX8200 Pro 2TB NVMe M.2固态硬盘缩小了一半，就是为了允许1TB用于Windows，1TB用于Ubuntu。另外，Ubuntu安装时需要使用“安全模式”启动“liveUSB”，否则就会出现黑屏和顶部的有几条多色线。还有一点比较不幸，一旦成功启动，屏幕就会被限制在800×600的分辨率下，而且文字非常大。开始安装时，通过将窗口尽可能向上移动到屏幕上，你可以只看到屏幕底部选择框的顶部。每个屏幕的“继续”按钮位于右下角，只需单击即可继续。

最简单的方法是选择“为图形安装第三方软件”从而添加RTX 2060显卡所需的额外 Nvidia 440 驱动程序并配置安全启动，然后在重新启动时“注册MOK”。注意，你会在GRUB加载时得到一个“在不安全模式下启动”的提示消息。同样，三星970 EVO 1TB NVMe M.2固态硬盘的EFI分区也可以再次用于Ubuntu启动配置。

然而，Ubuntu 20.04（在 Ubuntu 18.04 中未发现）的关键问题是引导挂起并且“dmesg”充满错误。我发现我需要添加“snd_hda_intel.dmic_detect=0”作为内核参数才能启动，所以我将它添加到了“/etc/default/grub”。

Windows性能

我安装了Windows 10 Pro 2004版，并用正版的许可证密钥激活了它，并将其更新到OS build 19041.450。快速查看硬件信息后发现：

然后我运行了我的 (2020) 标准基准测试工具集来查看Windows下的性能：

这突出了我在NUC9i9QNX的第一个问题，即NVMe M.2固态硬盘的性能，在这一点上，我需要暂停对Windows性能的讨论，以扩大这个问题。

因为我看到NUC9i9QNX的XPG M.2性能比我在购买后立即在另一台电脑上测试硬盘时看到的要慢，所以我在另一台电脑上重新测试了M.2，只是为了再次确认它是否符合其规格。

然后我将它重新安装回NUC9i9QNX并添加一个Ubuntu分区，然后使用“fio”测试固态硬盘。我得到了结果同样很糟糕。然后我卸下固态硬盘并将其放入我的 NUC7i7DNHE中并在Windows和Ubuntu上再次测试了它：

最后，为了确定在NUC9i9QNX上出现的问题不仅仅是因为硬盘，我还在NUC9i9QNX和NUC7i7DNHE上测试了Ubuntu中的三星M.2硬盘：

由于NUC9i9QNX上的读取速度一直较慢，我向英特尔提出了支持请求。他们最初的回应并不乐观，因为在询问更多信息并运行英特尔的Windows系统支持实用程序后，他们的回应如下：

我写信告诉您，根据您所提供的信息，此型号不支持所使用的配置时钟速度 (3200 MHz)。

您可以在请在此处检查正确的内存规格。（内存类型 DDR4-2666）。
https://ark.intel.com/content/www/us/en/ark/products/190107/intel-nuc-9-extreme-kit-nuc9i9qnx.html

这实际上又突出了另一个问题。因为当我第一次诊断M.2速度问题时，默认情况下内存仅以2666 MHz运行，并且原始BIOS（版本 34）中没有XMP设置：

随后，我将BIOS更新到了最新的54版本，希望它可以解决掉M.2的问题，但它并没有。不过，它确实自动将内存的速度设置为了3200MHz，尽管我在BIOS中仍然没有设置手动改变速度或设置XMP。

然而讽刺的是，英特尔还提供了一个链接，这样我就可以“为这个NUC找到兼容的组件”，它实际上显示了几个速度为3200 MHz的内存条目是“英特尔验证的”：

这似乎与他们之前的说法相矛盾。而且，我也是因为在订购NUC9i9QNX之前参考了这个页面，才购买了内存。

所以我用两根8GB SODIMM DDR4 2666 MHz替换了内存，不出所料，这还是没有解决问题，因此，英特尔只能将该问题视为保修了问题。在我用他们的“预付费DHL服务”把NUC9i9QNX运到马来西亚之后，我收到了全额退款。之后，我用它来购买上面测试中使用的替换NUC。替换了之后，NVMe的速度还是一样的，这表明还有一个更根本的问题，我猜可能是BIOS相关的问题。对于那些感兴趣的人来说，整个退款过程花了将近一个月的时间，但是英特尔在整个过程中都非常及时，每天都有更新。现在回到剩下的性能指标。

对于这组Phoronix测试套件的测试，结果如下：

将这些结果与Intel Gemini Lake NUC和AMD Ryzen 5 Beelink GT-R进行比较之后，我发现还是很有趣的。因为这些结果表明了最近迷你PC的性能，并且对比之后我们也会发现它们在性能方面与功能更强大的 NUC9i9QNX相差多远。

NUC9i9QNX 在 Ubuntu 中的性能

在将Windows分区缩小一半并创建一个新分区后，我使用Ubuntu 20.04 ISO 作为双引导安装了Ubuntu。安装更新后，关键硬件信息如下：

然后我运行了我的Linux基准测试，其中大部分结果是基于文本的，图形的结果则包括如下：

对于同一组Phoronix测试套件测试，结果是：

完整的结果以及与其他类似迷你PC的比较：

如前所述，NVMe M.2 SSD的性能很差，结果与Windows相似。

有趣的是，英特尔的《英特尔NUC产品支持的操作系统》（文章编号000005628）似乎已经更新，更新的内容当中删除了对NUC9i9QNX的Ubuntu支持。

浏览器和 Kodi

为了进行实际测试，我在Windows上的Edge、Chrome和Kodi以及Ubuntu上的Firefox、Chrome和Kodi中播放了一些视频。下表总结了每个网页浏览、Kodi常规播放和Kodi播放特定视频的测试和结果：

Ubuntu不支持用于解码VP9和10位HEVC (H.265) 的Nvidia图形的硬件加速，这解释了为什么使用软件解码以及偶尔跳帧的原因。

我还尝试在两个操作系统上的Kodi中播放8K视频。在Windows中，除了刚开始的时候有跳帧之外就没有其他问题了。但是在Ubuntu中使用软件进行解码意味着偶尔还是会出现跳帧。

使用英特尔 NUC9 套件玩游戏

我在Windows和Ubuntu中使用Proton 5.0对反恐精英、全球攻势、侠盗猎车手 V 和古墓丽影暗影几款游戏进行了一下测试，我用1920×1080的分辨率、并进行最高设置测试了三款游戏：

对于Ubuntu，我还是不得不依赖Steam的游戏内FPS计数器，因为我没有与MSI Afterburner/Rivatuner等效的工具可以用。

接着，我使用《古墓丽影：暗影》中的游戏内基准测试来直观地验证了结果：

虽然结果相似，但总体而言，使用Windows的游戏性能更好。

小标题：NUC9i9QNX 功耗

功耗测量如下：

• 关闭电源 – 1.0 W (Windows) 和 6 W (Ubuntu)
• BIOS* – 61.7 W
• GRUB 菜单 – 55.3 W
• 空闲** – 29.4 W (Windows) 和 22.8 W (Ubuntu)
• 4K 视频播放*** – 45.1 W (Windows) 和 65.8 W (Ubuntu)
• 游戏基准*** – 高达 280-290 W (Windows) 和高达 250-260 W (Ubuntu)
• CPU 压力 – 145.5 W然后下降到 98.0 W (Ubuntu)

* BIOS（见下文）。
** 空闲是风扇不运转时。
*** 功率数字会波动，因此该值是中值高功率读数和中值低功率读数的平均值。使用了《古墓丽影：暗影》的游戏内基准测试，最大功耗发生在基准测试结束时的场景中。Ubuntu的4K视频功耗高于Windows，这是由于Ubuntu中VP9编解码器的软件解码，而Windows使用了硬件加速。

热量和噪音

也许NUC9i9QNX最有趣的方面是热性能和相应的风扇噪音。Compute Element包含一个小风扇、显卡包含两个风扇、NUC的顶部还有一对80mm的风扇。

所有这些都会在负载下而产生噪音。

我决定在Windows上使用英特尔的Extreme Tuning Utility来测量封装温度和最大核心频率，因为它既为我提供了一个可视化图表，又允许我将它们记录到文件中。对于Ubuntu，我创建了一个日志脚本，它从“/proc”和“/sys”下的关键文件中捕获到了类似的信息。我在 Windows 上测试的那天室温是20.3°C，第二天我在 Ubuntu上测试时室温是 18.4°C。

我在每个操作系统中运行了三个可比较的进程，同时收集日志，然后为每个操作系统对齐每个日志文件并绘制的相应的结果。

在Chrome中播放4K 60 FPS YouTube视频，结果如下：

这清楚地表明了Windows使用的硬件加速与Ubuntu使用的软件解码的差异。由于更高的处理器负载，Ubuntu运行时会更热，因此处理器的时钟频率更低。Ubuntu中的平均封装温度为66.1°C，但Windows中仅为50.0°C， Ubuntu中的平均最大核心频率较低，为4.3408，而 Windows中为4.4451。

Geekbench 5 CPU 基准测试结果如下：

单核和多核基准测试之间的分歧其实也很明显。Ubuntu在两个基准测试中均保持较高的平均最大核心频率，同时保持较低的平均封装温度。对于单核基准测试，Ubuntu 中的平均封装温度为56.6°C，Windows 中则略高，是58.3°C。Ubuntu 中平均最大核心频率为4.9451，Windows中则较低一些，为4.7951。对于多核基准测试，虽然 Ubuntu 和 Windows 的平均封装温度相同，均为67.1°C，但与 Windows 中的4.2152相比，Ubuntu中的平均最大核心频率又更高，是4.4229。

运行《古墓丽影：暗影》游戏内基准测试的温度比较，结果如下：

Windows中的平均FPS比Ubuntu高出了10帧，因此，Windows中的平均封装温度为74.4°C，而Ubuntu中则为 67.7°C，这也导致了 Windows中的平均最大核心频率较低，为4.1933，Ubuntu中为4.2677。如果你考虑电源使用情况（见上文），可以看出Windows在实现这些额外帧方面确实做了更加努力。

这也是风扇真正引人注意的时候，当设备空闲时，风扇关闭，只留下大约33 dBA的室内环境噪音。当风扇只是“滴答作响”时，它们在36-37dBA左右几乎听不见。然而，在基准测试期间，随着负载和CPU温度的升高，风扇会加速。这就会导致在基准测试的过程中，平均封装温度开始超过80°C，组合风扇噪音达到55-56 dBA。

此外，我还进行了两次CPU密集型测试，以查看散热效果。第一个是Windows 中的Cinebench R20。

我在一次运行中同时运行了多核和单核测试。有趣的是单核测试的开始，最大核心频率从3.1459 跃升至4.7429，封装温度则突然达到了100°C的峰值，这立即迫使最大核心频率降至4.2132，然后稳定在4.7455 左右，整个运行中心部分的平均封装温度则是79.1°C。请注意，100°C是TJunction，这是处理器芯片允许达到的最高温度，在给定的库存设置下，其实是不应该达到这个温度的。

第二个测试是在 Ubuntu 中的压力测试：

你可以看到PL2在“Tau”或“Turbo Boost Power Time Window”（涡轮增压功率时间窗口）期间的温度升高了（28秒的位置）。在此期间，封装温度升至 91°C，这是你目前能看到的最高温度了。

尽管温度很高，风扇的运行还是有效的，一旦不再有负载，CPU就会很快冷却下来。

超频

NUC9i9QNX的i9-9980HK是一个未锁频的处理器，这意味着它支持超频。不过，我也已经证明了，在库存配置下，温度已经相对较高接近热极限了。与其提高时钟速度并因此产生更多的热量，我决定尝试降低CPU的温度，然后使其在相同的功率限制下持续更高或更长的时间。

首先，我尝试在运行Cinebench R20多核时降低“核心电压偏移”。我选择了 -0.150 V，因为这很稳定。然后我将“Tau”的值增加到最大128 秒。使用这个简单的“超频”。

这样操作之后，我能够从3375的分数提升到 4119：

尽管这确实带来了大约 15°C 的温度升高：

还要注意的是：测试的运行时间是如何缩短的。

我还尝试将PL1的值从65 W增加到100 W，同时使用Blender作为我的基准测试。在默认设置下，“BMW”基准测试耗时了4分27秒。

然而，在-0.150 V欠压、128秒的Tau和100 W的PL1的情况下：

我实现了在3分36秒的时间内完成了，这个改进还是十分明显的：

同样，测试的大部分时间平均温度约为 88°C，这更能说明超频的限制，而不是日常使用的实际设置：

我的测试结果仅供大家参考，在Ubuntu中运行相同的Blender基准测试时，没有任何超频，耗时需要3分31秒。

NUC 9 套件中的 Windows 与 Ubuntu

虽然这两个操作系统之间的详细比较超出了我本次评测的范围，但值得注意的是我有的一些关键性的发现。我们先看一下两个系统常见的一些性能工具：

总的来说，除了Unigine Heaven之外，Ubuntu在大多数基准测试中性能都是比Windows好的。上面的Blender基准就是一个很好的例子，Windows则是需要超频来匹配Ubuntu的结果。

然而，正如Windows下的游戏性能和受Nvidia显卡限制的视频播放所证明的那样，它不完全支持Ubuntu中用于硬件加速的所有编解码器。所以，Windows是这些类型活动的首选操作系统。

观看视频最好在功耗较低且无跳帧的Windows中进行，但在Windows中进行游戏时会有另一个问题，功耗会比较高。

最后，Windows中有很多工具支持CPU和GPU的超频，由于BIOS提供的有限功能，超频在Windows中更容易执行，至少对新手来说是这样。

网络

在 Ubuntu 上使用“iperf”测量网络连接吞吐量：

由于 Wi-Fi 6 和 5.0 GHz 速度与以太网的速度相似，测试发现 wifi 的结果也非常好。但有一点必须要注意，那就是路由器距离 NUC 仅一米。

BIOS

BIOS 受到很大限制。没有任何控制来设置默认为最高设置的内存速度。超频也非常有限，只有几个功率限制设置。以下的视频提供了简要的说明。

相关视频链接，点击此处即可查看。

NUC9i9QNX 电缆管理

正如前面提到的，电缆管理相当具有挑战性，尽管与在mini-ITX案例中的构建没有什么不同。但是，在添加或移除GPU或Compute Element时，还是需要注意确保所有电缆是保持连接的。另外，当我第一次测试替换NUC9i9QNX时，我没有意识到 SDXC卡无法正常工作。不过，我注意到在Ubuntu中占用“/dev/sda”的“Generic MassStorageClass”设备丢失了，但却没有意识到这意味着什么。

再次拆开NUC9i9QNX时，我看到下方的USB线似乎没有完全插入。

重新安装电缆之后，就解决了这个问题。

写在最后

关于NUC 9设备的价格其实业内其实也有相关的信息。不过，最近我看到了当地经销商提供了更大量折扣。例如，我的第一个 NUC 花费了2399澳元，而替换之后的就只花了2099澳元。而当我撰写这篇文章的时候，一些本地经销商提供的价格就是1884澳元了。这种价格波动其实并不是一个好兆头，因为对于早期使用者来说显然是很不公平的。

不过，目前较新的NUC 9也还是不能完全克服NUC当前的缺点，比如：不正确的NVMe速度、无法控制内存速度、运行Ubuntu 20.04出现的问题以及无法通过BIOS超频等，这些都大大降低了这款设备的推荐度。

关于整个Compute Element 概念还有一些其他的未知数。因为英特尔已经放弃计算棒和计算卡了，因此在“计算”产品方面没有特别出色的记录。其他需要考虑的问题就是：AIB合作伙伴是否会继续发布所需的较短显卡，或者目前的500 W电源是否足以支持RTX 3000系列等新显卡。

另外，如果其他一切匹配的配件都是过时的话，例如冷却或电缆连接器，那么在一段时间后用更新版本替换Compute Element的概念可能就不能现实，而且AMD一般都能提供更具吸引力的替代方案。

虽然NUC 9有这些缺点，但外形上还是很讨人喜欢的。并且该设备在设计也十分的精良。总的来说，这是一款功能强大的迷你PC，添加独立显卡的灵活性克服了当前迷你PC外形方面的主要限制。所以，如果以上提及强调的问题可以解决，那么这将会是一款很出色的迷你PC。

Nicholas Dong 董巷

文章翻译者：Nicholas，技术支持工程师、瑞科慧联（RAK）高级工程师，深耕嵌入式开发技术、物联网行业多年，拥有丰富的行业经验和新颖独到的眼光！