銳龍7 5800X3D天梯榜首發(fā)評測:AMD最強游戲處理器,游戲表現(xiàn)優(yōu)于酷睿i9
AMD會在今年下半年推出全新的Zen 4架構(gòu)處理器,新處理器將支持DDR5內(nèi)存已經(jīng)PCI-E 5.0,屆時平臺也將會一同升級到AM5,但這并不意味著目前的AM4平臺會很快迎來它的生命周期的終點,在三月中旬AMD才發(fā)布了一批新的AM4處理器,包括四款銳龍5000和三款銳龍4000處理器,當中最特別的當屬采用了3D V-Cache(3D垂直緩存)的銳龍7 5800X3D了。
AMD的Zen 3架構(gòu)誕生于2020年年末,到現(xiàn)在已經(jīng)有1年半的時間了,它剛出來的時候面對的是Intel的第10代酷睿Comet Lake, 屬于是Skylake架構(gòu)的衍生品,Zen 3架構(gòu)對著它有絕對的性能優(yōu)勢,隨后的11代酷睿Rocket Lake其實對Zen 3也沒太大壓力,但最新的12代酷睿Alder Lake就沒那么輕松了,AMD是時候提升他們處理器內(nèi)核的性能了。
想提升處理器內(nèi)核性能的方法通常有三種,一是直接拉高處理器的頻率,二是架構(gòu)升級,三則是增大處理器的緩存。其實這三個AMD都在做,方法一的產(chǎn)物就是移動端的Zen 3+處理器,升級了臺積電6nm工藝獲得了更高的頻率,但桌面的Zen 3+被砍了。方法二產(chǎn)物就是下半年要推出的Zen 4架構(gòu),這個要到時候再說。而方法三的產(chǎn)物就是銳龍7 5800X3D。
這顆銳龍7 5800X3D可以說是一款非常特殊的產(chǎn)物,它的核心數(shù)量與銳龍7 5800X一樣是8核16線程,頻率的話它其實還要更低一些, 基礎頻率3.4GHz,加速頻率4.7GHz,但L3緩存的容量從32MB增加到96MB,直接翻了兩倍。
銳龍7 5800X3D的L3緩存依然只有16-Way,所以額外增加的容量并沒有讓L3緩存的帶寬增加,但增大容量可以增加緩存命中率,這樣內(nèi)核就可以降低從內(nèi)存調(diào)用數(shù)據(jù)的頻率,L3緩存的延遲比內(nèi)存低得多,這可以減少內(nèi)核的等待延遲,在游戲這類以隨機數(shù)據(jù)流為主的負載中會帶來明顯的性能提升。
AMD也明確表示銳龍7 5800X3D是一款游戲處理器,而對于內(nèi)容創(chuàng)作性能并沒有提升,因為生產(chǎn)力應用的數(shù)據(jù)流基本上都是些連續(xù)且可預測的數(shù)據(jù)流,并不會從隨機性能改進中獲得收益。
銳龍7 5800X3D處理器圖賞AMD銳龍7 5800X3D的包裝其實和銳龍7 5800X沒太大差別,盒子還是那個盒子,但右上角多了個標識,顯示它用了AMD 3D V-Cache技術,和銳龍7 5800X一樣,銳龍7 5800X3D是沒有配送原裝散熱器的,需要玩家自己準備散熱器。而銳龍7 5800X3D CPU本身也和其他AM4處理器沒有任何區(qū)別,頂蓋是完全一樣的,并沒有因為里面多了3D V-Cache帶來外觀變化。
3D V-Cache設計3D V-Cache這東西其實AMD在去年6月的臺北電腦展上就提出來了,這是AMD與臺積電合作的產(chǎn)物,他們在現(xiàn)有的Zen 3架構(gòu)銳龍5000處理器的CCD上再封進了一個64MB的7nm SRAM,這塊SRAM是直接堆疊CCD芯片上面的,這樣就能把每個CCD的L3緩存容量從32MB增加到96MB,容量增加到原來的三倍。
3D V-Cache由多個8MB的“slices”組成,這些“slices”具有1024個與單個CPU內(nèi)核接觸的接口,CCD和3D V-Cache之間共有8192個連接點,3D V-Cache與CCD采用雙向環(huán)形總線互聯(lián),全雙工模式下傳輸帶寬達到了2TB/s。
Zen 3架構(gòu)的CCD用的是臺積電7nm工藝,芯片面積是80.7mm2,里面有41.5億晶體管,而3D V-Cache芯片同樣采用臺積電7nm工藝,芯片面積41mm2,但里面塞了47億晶體管,由于這芯片里面全都是簡單的SRAM,復雜程度比CCD低得多,所以晶體管密度更高,IOD并沒有變化,依然是GF的12nm工藝,芯片面積125mm2,擁有20.9億的晶體管。
AMD借助臺積電的SoIC封裝技術,可不使用微凸點或焊料來連接兩個芯片,兩個芯片被銑成一個完美的平面。底層CCD與頂層3D V-Cache之間是一個完美的對齊,TSV通道可以在沒有任何類型的粘合材料的情況下進行匹配。
為了實現(xiàn)這個操作,AMD將CCD翻轉(zhuǎn)(由面向頂部改為面向底部),然后削去了頂部95%的硅,再將3D垂直緩存芯片安裝在上面。好處是將緩存和核心之間的距離縮短了1000倍,同時減少了發(fā)熱、功耗和延遲,使得性能有進一步提高。最終封裝出來的芯片高度和其他Zen 3芯片是相同的,這確保了采用3D堆棧的芯片與傳統(tǒng)處理器在散熱和插座的兼容性。
AMD是采用混合鍵合以及TSV硅通孔技術來實現(xiàn)芯片間的垂直互聯(lián)的,SRAM芯片與CCD芯片采用直接銅-銅混合鍵合,觸點間距僅有9um,而傳統(tǒng)的可控塌陷芯片連接觸點間距達到130um,而Intel所用的微凸塊架構(gòu)的觸點間距是50um。
由于擁有更高的封裝密度,AMD所用的混合鍵合封裝和芯片堆疊技術可比微凸塊架構(gòu)提供每個周期更大的數(shù)據(jù)量,每個引腳可以更低的時鐘頻率實現(xiàn)3倍的互連能效提升,與其他同類技術相比,它能讓SoC把更多的功率分頻給性能,而不是在芯片互連那里消耗掉。
關于銳龍7 5800X3D的超頻和其他銳龍?zhí)幚砥鞑煌?,采用新封裝技術的銳龍7 5800X3D無法提供與它們相同的電壓和頻率縮放,AMD在銳龍7 5800X3D出廠時就已經(jīng)最大限度的提高了頻率和電壓,因此銳龍7 5800X3D并沒有解鎖CPU電壓和頻率調(diào)節(jié),BIOS里面連PBO相關選項都沒有了。不過內(nèi)存和IF總線超頻依然是開放的,玩家依然可以通過提升內(nèi)存頻率和IF總線頻率來獲得性能提升。
測試平臺與說明銳龍7 5800X3D的對比對象當然就是銳龍7 5800X,而且AMD宣傳它的游戲性能要高于對手的酷睿i9-12900K,所以也會加入到對比名單里面,AM4平臺用的是微星MEG X570 Godlike主板,而LGA 1700平臺則使用華碩ROG MAXIMUS Z690 EXTREME主板,為了避免顯卡上的瓶頸,采用了影馳GeForce RTX 3090 Ti星曜OC顯卡。內(nèi)存方面AM4平臺則采用兩根16GB的皇家戟DDR4-3600,時序是CL16-19-19-39,LGA 1700平臺是兩條16GB芝奇RIPJAWS S5 DDR5-5200,時序是CL40-40-40-76。
這個銳龍7 5800X3D其實是一個比較特殊的處理器,它基本上就是針對游戲而優(yōu)化的,官方也表示增大L3緩存在其他地方基本沒啥幫助,由于它的頻率比銳龍7 5800X要低,所以測試前就能推測他的基準測試結(jié)果可能會在銳龍7 5800X之下,但這些測試還是要跑的。
CPU緩存與內(nèi)存測試從AIDA64的緩存與內(nèi)存測試就可以看得出,雖然銳龍7 5800X3D的L3緩存容量從32MB增加到96MB,但帶寬是沒太大變化的,此外我們可以看出處理器的最大加速頻率從銳龍7 5800X的最高4.85GHz降低到了4.55GHz,所以CPU緩存和內(nèi)存的帶寬都略有下降,延遲也有些微增加。
游戲性能測試游戲性能是銳龍7 5800X3D的重點,為了反映CPU的真實性能,測試全部都是在1080p分辨率下進行的,盡量減少顯卡上的瓶頸,不過畫質(zhì)依然是開啟 游戲內(nèi)的最高檔位,但《銀河破碎者》是沒有開光追的,F(xiàn)SR也沒開,《古墓麗影:暗影》在更新后DLSS默認就是質(zhì)量檔位,這個我們沒有改動,光追默認也是關的。
雖然銳龍7 5800X3D的頻率比銳龍7 5800X要低,但憑借著更大的L3緩存,在大部分游戲測試里面表現(xiàn)都要比銳龍7 5800X要好,測試的10款游戲里面唯一的反例就是《塵埃5》,而在其他的優(yōu)勢項目里面,《銀河破碎者》以及《Far Cry 6》的領先幅度是超過20%的,而《古墓麗影:暗影》和《戰(zhàn)爭機器5》的領先幅度也超過10%,平均下來這10款游戲里面銳龍7 5800X3D的表現(xiàn)要比銳龍7 5800X要好10%。
和對手的酷睿i9-12900K比較的話《古墓麗影:暗影》和《戰(zhàn)爭機器5》這兩個項目領先幅度是比較大的,其他項目基本差異不是很大,整體下來10個游戲領先幅度在1%內(nèi),基本上可以看作打平,但能有這個結(jié)果其實已經(jīng)很不錯了,酷睿i9-12900K的主頻要比銳龍7 5800X3D高得多,核心數(shù)量也占優(yōu)勢,E-Core可以分擔后臺進程讓P-Core可以專心處理游戲進程,這種情況下銳龍7 5800X3D依然可以和對手打個五五開,而且更重要的是銳龍7 5800X3D的售價要比酷睿i9-12900K低多了。
上面是四款網(wǎng)絡游戲的測試結(jié)果,銳龍7 5800X3D在《DOTA 2》、《戰(zhàn)爭雷霆》和《最終幻想14》里面的表現(xiàn)都是要大幅領先銳龍7 5800X的,在《坦克世界》的enCore測試里面兩者性能打平。
和酷睿i9-12900K比較的話結(jié)果也差不多,4款游戲平均起來銳龍7 5800X3D要領先酷睿i9-12900K約7%,而全部14款游戲平均算的話整體領先約2.5%,一個3099元的高端處理器就能在游戲領域撼動對手的旗艦處理器,銳龍7 5800X3D確實是一款相當強的游戲處理器。
下面的基準性能和創(chuàng)作性能測試就沒啥好說的了,大容量L3緩存的優(yōu)勢基本顯示不出來,銳龍7 5800X3D在大多數(shù)項目里面表現(xiàn)還不如銳龍7 5800X,只有7-Zip的壓縮測試表現(xiàn)是優(yōu)于銳龍7 5800X的,大家就看看數(shù)據(jù)吧。
基準性能測試在功耗測試方面,我們使用專用的設備直接測量主板上CPU供電接口的供電功率,但也會給出軟件記錄的CPU Package功耗數(shù)據(jù),雖然CPU的供電主要來源是CPU供電接口,但我們也發(fā)現(xiàn)有一小部分是來自24pin接口的。
此外必須說明的是,目前我們測量的是主板上CPU供電接口的輸入功率,并非直接的CPU供電功率,因此從該理論上來說應該是略高于CPU的實際供電功率,而且會更因為主板的不同而產(chǎn)生變化,但是這個測試數(shù)據(jù)仍然有很高的參考價值,因為電源實際上是對主板進行供電而非直接對CPU進行供電,因此對于電源的選擇來說,直接測試CPU供電接口的供電功率更有實際意義。
主板的溫度保護和功率設置都維持默認值。
運行AIDA 64 FPU烤機測試時銳龍7 5800X3D的頻率只能到4.3GHz,而銳龍7 5800X則能到4.55GHz,其實銳龍7 5800X3D的負載功耗是要比銳龍7 5800X要低的,但兩者的烤機溫度相差無幾,說明加了3D V-Cache確實讓CPU的發(fā)熱量增大了,而且看得出3D垂直封裝確實有熱量堆積的問題,只不過AMD控制得還可以。
待機測試并不是完全桌面待機,而是開著HWinfo在一旁監(jiān)控的,有很輕度的負載,但這樣其實更貼近日常使用的待機狀態(tài),此時銳龍7 5800X3D其實和銳龍7 5800X沒太大差別,待機功耗20來瓦,溫度都是30多。
全文總結(jié)在3D V-Cache的加持下,AMD銳龍7 5800X3D的游戲性能較銳龍7 5800X有了大幅提升,整體領先超過10%,游戲性能也要比對手的酷睿i9-12900K更強些,是目前AMD最強的游戲處理器,至于是不是目前最強游戲處理器還不可下定論,因為酷睿i9-12900KS還在測試中,要看看到時的測試結(jié)果。
CPU迷你天梯榜
但除了游戲性能外,銳龍7 5800X3D在其他大部分場景和D銳龍7 5800X是有所倒退的,在內(nèi)容創(chuàng)作和生產(chǎn)力應用中增大L3緩存的作用不明顯,但頻率下降帶來的負面影響是實打?qū)嵉?,所以這款處理器真的是一款完全針對游戲玩家的產(chǎn)品,非常推薦游戲玩家購買,3099元的價格就可獲得超過對手4999元旗艦產(chǎn)品的游戲性能,功耗發(fā)熱也比酷睿i9-12900K低得多,誰更劃算這都不用說了吧。而且銳龍7 5800X3D是不支持超頻的,如果不需要X570的擴展能力的話,配一塊B550主板就可以了,再配套DDR4-3600內(nèi)存,就能組件一套相當高性價比并且性能強勁的游戲平臺。
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