終于可以一較高低 首測AM D第三代銳龍?zhí)幚砥?/h1>
2019-10-30 03:35:33
電腦愛好者 2019年15期
經(jīng)過2年的經(jīng)驗積累和繼續(xù)研發(fā)之后，有了很大改變的Zen 2核心又出現(xiàn)在我們面前，而搭載這一核心的第三代銳龍，也再一次對市場、對競爭對手發(fā)起了挑戰(zhàn)。
Zen 2架構(gòu)內(nèi)容形態(tài)雙升級
首先，讓我們來簡單了解—下第三代銳龍采用的Zen 2架構(gòu)。作為Zen架構(gòu)的深度大改型，它不僅解決了之前的問題、提升了效率，而且還是一款為7nm新制程量身打造的架構(gòu)。
針對核心效率，Zen 2架構(gòu)的主要改進包括提高分支預(yù)測能力、提升整數(shù)吞吐能力、浮點模塊翻番、內(nèi)存延遲降低、三級緩存容量翻番、頻率大幅提高等，官方宣稱這些措施將代表核心效率的IPC（每時鐘周期指令數(shù)）再次提升了15%，單線程性能提升了多達21%。而在大幅提升單核效率的同時，第三代銳龍又一次提升了核心數(shù)量，因此多線程性能也得到了大幅提升。
Zen 2仍然使用CCX（CPU Complex）群組設(shè)計，即4個核心為一組，每個核心自帶512KB二級緩存，并且每組核心共享16MB三級緩存（相對于第二代銳龍的Zen+架構(gòu)提升了一倍）。CCX也并非完全固定，核心數(shù)量是可以根據(jù)需要調(diào)整的，不過不管留有幾個核心，都可使用全部的三級緩存。
實際制造的每個處理器芯片上可以容納兩組CCX，即8個核心，形成一個CCD（CPU Complex Die）。每個CCD都有直連I/O模塊的通道，但各個CCD芯片之間沒有直接通道，通信必須經(jīng)過I/O模塊，這樣可以保證不同核心、緩存之間的延遲是一致的，讓多線程性能提升幾乎達到了完全的線性。但如果調(diào)用不同CCD中的處理器核心協(xié)同工作，同步起來就比較麻煩，好在新版Windows10為其進行了優(yōu)化，會盡量優(yōu)先調(diào)用同一個CCX、CCD中的處理器核心。
除了處理器內(nèi)部架構(gòu)，Zen 2的芯片形態(tài)方式也有了很大變化。如果打開一塊第三代銳龍?zhí)幚砥鞯姆庋b頂蓋，就會發(fā)現(xiàn)它實際上是由兩塊甚至更多的芯片所組成的。其中那塊大一些的芯片就是從處理器模塊中獨立出來的I/O模塊，PCle總線控制器、內(nèi)存控制器等并不需要集成度很高、制程很精細的部分均位于這里，使用成本更低的1T2nm制程制造。
在I/O模塊周邊，那些面積更小的芯片才是使用了7nm制程的處理器CCD芯片，每個I/O模塊可以支持4個甚至更多的CCD芯片，不過目前消費級產(chǎn)品最多只是用了兩個CCD芯片。I/O模塊還可以直接連接基于Navi架構(gòu)的顯示模塊，與處理器模塊一起組成新一代APU。
CCD與I/O模塊之間的通信使用的是新的第二代InfinityFabric總線，可以提升模塊之間的通信帶寬，降低響應(yīng)延遲。它采用總線頻率、內(nèi)存頻率分離式設(shè)計，性能提升的同時，單位功耗還有明顯的降低。
樣品定位與開箱體驗
本次我們得到的樣品為銳龍7 3700X和銳龍93900X。其中前者顯然是上一代旗艦產(chǎn)品——銳龍7 2700X的繼承人，定價類似的主流市場最高型號i7-9700K是這一代產(chǎn)品的主要對手。后者則開創(chuàng)了銳龍?zhí)幚砥髦凶钚碌钠炫灱壆a(chǎn)品系列，面向發(fā)燒友的銳龍9，其對手當(dāng)然也就是英特爾面向發(fā)燒友的產(chǎn)品——酷睿i9-9900K。
兩款產(chǎn)品采用了不一樣的盒裝方式，銳龍9 3900X的套裝式硬盒更顯檔次，特別是面朝上方的處理器，在開箱的時候有一種層層揭開的感覺。銳龍7 3700X則采用比較“傳統(tǒng)”的包裝方式，不過它與銳龍93900X采用同樣的AMD“幽靈”棱鏡（WraithPrism）散熱器，為穩(wěn)定運行打下了基礎(chǔ)。
這兩款處理器仍采用AM4封裝方式，可以很好地兼容之前的多款芯片組和散熱器，極大地降低了用戶的升級成本。
性能如何數(shù)據(jù)說話
測試平臺
需要注意的是，考慮到平臺的穩(wěn)定性和結(jié)果的可重復(fù)性，我們的AMD和英特爾平臺都使用了默認的運行頻率和內(nèi)存頻率，并不考慮兩者的超頻潛力等問題。在軟件配置方面，我們采用64位WindowsTOT903專業(yè)版，驅(qū)動則均為各硬件產(chǎn)品的官網(wǎng)在測試前推出的最新驅(qū)動、BIOS等。
旗艦決戰(zhàn)銳龍9 3900X vs酷睿i9-9900K
首先當(dāng)然是來看旗艦級產(chǎn)品之間的決戰(zhàn)。雖然AMD官方宣稱銳龍9 3900X的對手是面向?qū)I(yè)市場，對手是酷睿i9-9920X，但相對于價格高出一倍，設(shè)計定位都有較大不同的酷睿i9-9920X，價格類似的酷睿i9-9900K才是銳龍9 3900X在市場上最直接的敵人，目前兩者的價格分別為4099元和3999元。
測試中，銳龍9 3900K的表現(xiàn)可以說是符合預(yù)期，在前兩代銳龍一直難以正面對抗的測試，如CINBENCH系列的單核性能、OpenGL、7-2ip中，銳龍9 3900K的得分也均非常接近甚至趕超了酷睿i9-9900K。而在多核性能、效率等銳龍的傳統(tǒng)優(yōu)勢項目中，其成績是完全壓倒性的，有不少項目出現(xiàn)了150%左右甚至更高的優(yōu)勢。
至于實際應(yīng)用能力，在各種辦公、日常應(yīng)用的實際測試中，銳龍9 3900X的優(yōu)勢也比較明顯。而在游戲、圖形方面，銳龍9 3900X在負載相對較低的情況下與對手打平，但分辨率越高，場景越復(fù)雜，例如VR測試中，其優(yōu)勢就越大。
在效能比方面，銳龍93900X的游戲最高功耗、處理器最高功耗（運行全核心FritzChess BenchMark）都要比酷睿i9-9900K高50w左右。例如運行VRMark時，兩平臺的總功耗分別為315W左右和265W左右，而單核應(yīng)用功耗則要高出10W-20W。
在多核測試中，R9 3900X的更大功耗當(dāng)然主要來自啟動了更多核心，而在單核應(yīng)用中增加的功耗則主要是因為更高功耗的芯片組、更高速運行的顯卡、內(nèi)存和SSD。綜合來看，這款處理器的效能比也還是不錯的。
中高端平臺銳龍7 3700X vs酷睿i7-9700K
至于銳龍7 3700X，它與對手相比，優(yōu)勢更多的在性價比而非絕對性能上，畢竟兩者的價格差距達到了近20%。在一些多核應(yīng)用、綜合應(yīng)用中，銳龍73700X借助更多的核心，擁有明顯的優(yōu)勢，但3D游戲中的表現(xiàn)則仍有不足，好在分辨率和性能需求越高的情況下，其性能發(fā)揮越出色這一點同樣也有所體現(xiàn)。
銳龍7 3700X僅有65W的TDP使其在發(fā)熱、耗電方面都表現(xiàn)不錯，在這一平臺測得的游戲最高功耗、處理器最高功耗都與酷睿i7-9700K平臺基本相同，效能比表現(xiàn)更加出色。
當(dāng)然，第三代銳龍，或者說Zen 2架構(gòu)的能力還不止于性能，讓我們將眼光投向未來。
Zen 2擁有眾多可能性的架構(gòu)
Zen 2架構(gòu)不僅提升了核心效率，而且還結(jié)合新一代InfinityFabric互聯(lián)總線技術(shù)，實現(xiàn)了更靈活的模塊化配置。從6核到16核，甚至是未來線程撕裂者或EPYC等更多核心的產(chǎn)品，只要市場需要，就可以借助靈活的Zen 2架構(gòu)進行快速的搭配設(shè)計和生產(chǎn)。我們可以看到的第一個例子大概是基于第三代銳龍的APU，由于架構(gòu)擴展非常方便，我們可能在年底甚至秋季就能見到它們的身影了，這將改變以往APU核心與主流銳龍相差一代的隋況。
使用Zen 2+Navi兩大新架構(gòu)、新制程核心的新一代APU無疑將在性能、功耗等方面有長足的進步，而且特別適合輕薄型筆記本電腦、微型臺式機等傳統(tǒng)上由對手控制的市場。
此外第三代銳龍在計算單元的設(shè)置、微指令、操作方式等方面也進行了改進，例如支持單操作AVX-256、更快的虛擬化安全、硬件增強安全防御等等，在CPU模塊設(shè)計和操作方式上進行了全面的強化和革新。Zen 2作為新的架構(gòu)，在設(shè)計中就已經(jīng)考慮到從硬件層面避免Meltdown、Spectre等處理器架構(gòu)漏洞，所以基于這一架構(gòu)的第三代銳龍也就成了一款相對安全且無需任何底層系統(tǒng)補丁，不會因此造成性能損失的處理器。
小結(jié)
對消費者來說，選擇一塊價格不菲的中高端處理器，首先還是要看看自己的實際用途，如果是游戲、辦公兼顧，乃至需要運行一些專業(yè)多線程應(yīng)用，而且很在意性價比的話，新一代銳龍確實是不錯的選擇。但它也存在一些短板，例如對游戲或一些專業(yè)應(yīng)用的合作優(yōu)化不足、運行過程中的功耗與發(fā)熱問題，當(dāng)然還有一些發(fā)燒友很在意的超頻能力問題。
在對手臺式處理器至少需要半年，長則一年以上才能升級的今天，第三代銳龍及其代表產(chǎn)品銳龍9，無疑將在很長的時間內(nèi)作為處理器擂臺賽的主角，而它也已經(jīng)有了和對手正面對抗的能力。至于誰才是“最”好的，就要看雙方在驅(qū)動完善、軟件合作、市場操作等方面的未來表現(xiàn)了。
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首先，讓我們來簡單了解—下第三代銳龍采用的Zen 2架構(gòu)。作為Zen架構(gòu)的深度大改型，它不僅解決了之前的問題、提升了效率，而且還是一款為7nm新制程量身打造的架構(gòu)。
針對核心效率，Zen 2架構(gòu)的主要改進包括提高分支預(yù)測能力、提升整數(shù)吞吐能力、浮點模塊翻番、內(nèi)存延遲降低、三級緩存容量翻番、頻率大幅提高等，官方宣稱這些措施將代表核心效率的IPC（每時鐘周期指令數(shù)）再次提升了15%，單線程性能提升了多達21%。而在大幅提升單核效率的同時，第三代銳龍又一次提升了核心數(shù)量，因此多線程性能也得到了大幅提升。
Zen 2仍然使用CCX（CPU Complex）群組設(shè)計，即4個核心為一組，每個核心自帶512KB二級緩存，并且每組核心共享16MB三級緩存（相對于第二代銳龍的Zen+架構(gòu)提升了一倍）。CCX也并非完全固定，核心數(shù)量是可以根據(jù)需要調(diào)整的，不過不管留有幾個核心，都可使用全部的三級緩存。
實際制造的每個處理器芯片上可以容納兩組CCX，即8個核心，形成一個CCD（CPU Complex Die）。每個CCD都有直連I/O模塊的通道，但各個CCD芯片之間沒有直接通道，通信必須經(jīng)過I/O模塊，這樣可以保證不同核心、緩存之間的延遲是一致的，讓多線程性能提升幾乎達到了完全的線性。但如果調(diào)用不同CCD中的處理器核心協(xié)同工作，同步起來就比較麻煩，好在新版Windows10為其進行了優(yōu)化，會盡量優(yōu)先調(diào)用同一個CCX、CCD中的處理器核心。
除了處理器內(nèi)部架構(gòu)，Zen 2的芯片形態(tài)方式也有了很大變化。如果打開一塊第三代銳龍?zhí)幚砥鞯姆庋b頂蓋，就會發(fā)現(xiàn)它實際上是由兩塊甚至更多的芯片所組成的。其中那塊大一些的芯片就是從處理器模塊中獨立出來的I/O模塊，PCle總線控制器、內(nèi)存控制器等并不需要集成度很高、制程很精細的部分均位于這里，使用成本更低的1T2nm制程制造。
在I/O模塊周邊，那些面積更小的芯片才是使用了7nm制程的處理器CCD芯片，每個I/O模塊可以支持4個甚至更多的CCD芯片，不過目前消費級產(chǎn)品最多只是用了兩個CCD芯片。I/O模塊還可以直接連接基于Navi架構(gòu)的顯示模塊，與處理器模塊一起組成新一代APU。
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兩款產(chǎn)品采用了不一樣的盒裝方式，銳龍9 3900X的套裝式硬盒更顯檔次，特別是面朝上方的處理器，在開箱的時候有一種層層揭開的感覺。銳龍7 3700X則采用比較“傳統(tǒng)”的包裝方式，不過它與銳龍93900X采用同樣的AMD“幽靈”棱鏡（WraithPrism）散熱器，為穩(wěn)定運行打下了基礎(chǔ)。
這兩款處理器仍采用AM4封裝方式，可以很好地兼容之前的多款芯片組和散熱器，極大地降低了用戶的升級成本。
性能如何數(shù)據(jù)說話
測試平臺
需要注意的是，考慮到平臺的穩(wěn)定性和結(jié)果的可重復(fù)性，我們的AMD和英特爾平臺都使用了默認的運行頻率和內(nèi)存頻率，并不考慮兩者的超頻潛力等問題。在軟件配置方面，我們采用64位WindowsTOT903專業(yè)版，驅(qū)動則均為各硬件產(chǎn)品的官網(wǎng)在測試前推出的最新驅(qū)動、BIOS等。
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測試中，銳龍9 3900K的表現(xiàn)可以說是符合預(yù)期，在前兩代銳龍一直難以正面對抗的測試，如CINBENCH系列的單核性能、OpenGL、7-2ip中，銳龍9 3900K的得分也均非常接近甚至趕超了酷睿i9-9900K。而在多核性能、效率等銳龍的傳統(tǒng)優(yōu)勢項目中，其成績是完全壓倒性的，有不少項目出現(xiàn)了150%左右甚至更高的優(yōu)勢。
至于實際應(yīng)用能力，在各種辦公、日常應(yīng)用的實際測試中，銳龍9 3900X的優(yōu)勢也比較明顯。而在游戲、圖形方面，銳龍9 3900X在負載相對較低的情況下與對手打平，但分辨率越高，場景越復(fù)雜，例如VR測試中，其優(yōu)勢就越大。
在效能比方面，銳龍93900X的游戲最高功耗、處理器最高功耗（運行全核心FritzChess BenchMark）都要比酷睿i9-9900K高50w左右。例如運行VRMark時，兩平臺的總功耗分別為315W左右和265W左右，而單核應(yīng)用功耗則要高出10W-20W。
在多核測試中，R9 3900X的更大功耗當(dāng)然主要來自啟動了更多核心，而在單核應(yīng)用中增加的功耗則主要是因為更高功耗的芯片組、更高速運行的顯卡、內(nèi)存和SSD。綜合來看，這款處理器的效能比也還是不錯的。
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銳龍7 3700X僅有65W的TDP使其在發(fā)熱、耗電方面都表現(xiàn)不錯，在這一平臺測得的游戲最高功耗、處理器最高功耗都與酷睿i7-9700K平臺基本相同，效能比表現(xiàn)更加出色。
當(dāng)然，第三代銳龍，或者說Zen 2架構(gòu)的能力還不止于性能，讓我們將眼光投向未來。
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此外第三代銳龍在計算單元的設(shè)置、微指令、操作方式等方面也進行了改進，例如支持單操作AVX-256、更快的虛擬化安全、硬件增強安全防御等等，在CPU模塊設(shè)計和操作方式上進行了全面的強化和革新。Zen 2作為新的架構(gòu)，在設(shè)計中就已經(jīng)考慮到從硬件層面避免Meltdown、Spectre等處理器架構(gòu)漏洞，所以基于這一架構(gòu)的第三代銳龍也就成了一款相對安全且無需任何底層系統(tǒng)補丁，不會因此造成性能損失的處理器。
小結(jié)
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在對手臺式處理器至少需要半年，長則一年以上才能升級的今天，第三代銳龍及其代表產(chǎn)品銳龍9，無疑將在很長的時間內(nèi)作為處理器擂臺賽的主角，而它也已經(jīng)有了和對手正面對抗的能力。至于誰才是“最”好的，就要看雙方在驅(qū)動完善、軟件合作、市場操作等方面的未來表現(xiàn)了。
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