AMD 正式推出 Zen 3 微架構代號 "Vermeer",最重要的 IPC 比起上世代提升 19% 效能,更是目前市場上最強的遊戲處理器,單核心壓勝 Intel 處理器,目前 UH 收到第一波測試型號是 AMD Ryzen 9 5900X、AMD Ryzen 5 5600X,分別是 12 核 / 24 緒 和 6 核 / 12 緒 的規格,這次會使用 Intel Core i9-10900K、Intel Core i5-10600K、AMD Ryzen 9 3900XT 和 AMD Ryzen 5 3600XT 進行各方面的對比測試。
全新 Zen 3 微架構
AMD Zen 3 微架構是由 Zen 2 微架構進化然後整個重新設計而來,強調更好的單核心效能,原生 8 核心的 CCD,讓每個核心和快取有更低的延遲,提供市場上桌上型電腦最佳功耗比,每一瓦特功耗可以獲得過多的效能。採用 TSMC 7nm N7 進步製程,內建 41.5 億個電晶體,晶片尺寸約為 80.7mm²,接觸點數一樣是 1,331 隻針腳。
![Zen 3 的三大重點:最佳性能、低延遲、高效率。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020001.jpg)
![Zen 3 架構整體架構圖。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020002.jpg)
- 單一 CCD 8 核心晶片設計
- 單一 32MB L3 快取設計
- 大幅減低 Core to Core 延遲 (核心和核心)
- 大幅減低 Core to Cache 延遲 (核心和快取)
- Core to Cache Ring System
- Execution 引擎 10 issues per Cycles
- 強化 Front-end Fetch、Pre-Fetch
- 增加 Branch Predictor Bandwidth 頻寬
- 加大 L1 Branch Target Buffer
- 加大 Integer window
- 加大 Floating Point 浮點運算 Bandwidth 頻寬
- 加大 Load/Store Bandwidth 頻寬
- 更快的 Floating Point FMAC
Zen 3 微架構全面改善了 Front-end,白話一點說就是做出前端快速的 X86 指令集反應,分支預測器減少錯誤造成的延遲,使用者會直接感受到更低延遲、更大量的 x86 指令集吞吐量,讓處理器的 SMT 同步多線程運算效率提升。還有一點 Floating Point 浮點運算也加大了頻寬,讓 Floating Point 浮點運算效能更棒。
Execution 引擎的多工處理能力,AMD Zen 3 微架構有獨立的 Integer window 和 Floating Point 浮點運算,都有獨立的通道和入口,電晶體和面積增加,多工能力高度提升, 更進一步提升 SMT 同步多線程運算效率,比 Intel 的 Intel Hyper-Threading 更強悍。
Load / Store 訪存單元,更高的頻寬,更多的訪存 ops,提升整體資料吞吐量,讓 Execution 引擎減低閒置及延遲,整體的快取子系統與上一代提升相當有感,玩家從記憶體的延遲就可以感受到威力。
![Zen 3 微處理器架構三大新設計,讓整體 IPC 提升 19%。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020001-1.jpg)
![Zen 2 與 Zen 3 架構比較圖。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020002-1.jpg)
![以往 Zen 2 一組 CCD 裡面有兩組 CCX,兩組 CCX 有各自的 16MB L3 快取,Zen 3 一組 CCD 只有一組 CCX,可以直接使用 32MB L3 快取,沒有 CCX 之間的溝通延遲,所以 Zen 3 大大減低延遲。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020013.jpg)
這次 Zen 3 微架構變成了單一 CCD 搭配 32MB L3 快取設計,透過 Ring Bus 可以讓核心對核心和核心對快取更加直接,延遲就可以大大減少,這種嶄新的 Soc 架構可以帶來 1080P 遊戲提升 26% 效能,以往有些對於 CPU 延遲敏感的遊戲更有超過 40% 的效能提升。關於CCD 組合方式,12 ~ 16 核心型號採用 2 組 7nm CCD + 1 組 12nm cIOD 配置。
![一組 CCD 搭配 cIO die 的情況。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020012.jpg)
![兩組 CCD 搭配 cIO die 的情況。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020011.jpg)
Ryzen 9 5900X 和 Ryzen 5 5600X 實際外觀
這次的 AMD Ryzen 5000 系列處理器,大多數都沒有內附散熱器,唯一有附 Wraith Stealth 散熱器的只有 Ryzen 5 5600X,雖然粉絲們真的能理解這麼棒、效能這麼好的處理器需要以高階風冷、或是水冷壓制,但是幽靈扇也是信仰配件啊!再來是包裝沒有太大的亮點,最初看到圖片覺得很特別,以為會有嚇死的人特殊設計,結果軟軟的盒子小小令我們失落了啦~ 畢竟這次遠遠超越 Intel 很多很多,希望 AMD 可以多給粉絲們一些驚喜。不過值得開心的是,台灣目前售價比起以往的鬼島匯率看來,還是可以喊一下真香。
CPU | Cores/threads | base clock | boost clock | Cache |
---|---|---|---|---|
Ryzen 9 5950X | 16C/32T | 3.4 GHz | 4.9 GHz | 72MB |
Ryzen 9 5900X | 12C/24T | 3.7 GHz | 4.8 GHz | 70MB |
Ryzen 7 5800X | 8C/16T | 3.8 GHz | 4.7 GHz | 36MB |
Ryzen 5 5600X | 6C/12T | 3.7 GHz | 4.6 GHz | 35MB |
CPU | TDP | Cooler | Launch Price |
---|---|---|---|
Ryzen 9 5950X | 105W | N/A | 799 USD |
Ryzen 9 5900X | 105W | N/A | 549 USD |
Ryzen 7 5800X | 105W | N/A | 449 USD |
Ryzen 5 5600X | 65W | Wraith Stealth | 299 USD |
![這次 Ryzen 5000 的包裝有金屬髮絲紋的質感。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020014.jpg)
![外觀跟 AM4 的 Ryzen 沒有太大差異。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020016.jpg)
![Ryzen 5 5600X 和 Ryzen 9 5900X 都是 1,331 隻針腳,廢話 AM4 不會變。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020015.jpg)
為何 Zen 3 單 CCD 的處理器,記憶體寫入只有一半速度呢?
關於記憶體寫入少一半的原因,只要是單 CCD 的型號都會發生,6 和 8 核心的型號都有,例如 Ryzen 5 5600X、Ryzen 7 5800X。
頻寬上 CCD 與 cIOD 之間的頻寬為 32Byte/c,工作頻率為 FCLK 頻率,一般情況等於記憶體的實際工作頻率 (非 DDR 頻率),但實際可以自己以 33Mhz 為步進手動調整,在 3200MHz 的記憶體頻率頻寬為 51.2GByte/s。
大家有看到記憶體的延遲變很低,下圖的 Ryzen 9 5900X 套用 DDR4-3600 / CL14 記憶體,延遲只有 58ns。
![Ryzen 9 5900X CPU 相關資料與記憶體和快取測試數據。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020002_1.jpg)
而 cIOD 內部,DF 與記憶體控制器之間,頻寬也是 32Byte/c,工作頻率為 UCLK 頻率,這部分頻率和記憶體直接掛鉤,可以設定為 1:1 記憶體工作頻率,也可以設為 1:2 記憶體工作頻率,這種設定減小了記憶體跑高頻時給記憶體控制器帶來的壓力,以 3200MHz 的記憶體使用 1:1 的話,頻寬剛好是 51.2GByte/c,和雙通道記憶體頻寬一致,但如果使用 1:2 的設定則只有實際記憶體的一半,基本上 1:2 模式除了可以把記憶體頻率超高之外,實際上沒有幫助。
![Ryzen 5 5600X CPU 相關資料與記憶體和快取測試數據。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020003-1.jpg)
Ryzen 9 5900X 和 Ryzen 5 5600X 實測數據
測試主要是透過 BC1 裸測平台進行,AMD 和 Intel 兩方記憶體設置都是套用 XMP 設定 DDR4-3600,Intel 平台有解開功耗封印,室溫 25 度上下,沒有直吹測試平台,沒有更動任何其他設定。每一顆處理器都是預設頻率 Stock。
處理器: | AMD Ryzen 9 5900X AMD Ryzen 5 5600X AMD Ryzen 9 3900XT AMD Ryzen 5 3600XT Intel Core i9 10900K Intel Core i5 10600K |
---|---|
主機板: | ROG Crosshair VIII FORMULA 2311 ROG Strix Z490-A Gaming 0707 |
記憶體: | G.SKILL Trident Z Neo DDR4 3600 CL14 8GB*2 |
顯示卡: | MSI GeForce RTX 3080 GAMING X TRIO 10G |
儲存: | XPG GAMMIX S50 1TB |
機殼: | STREACOM BC1 |
電源供應器: | FSP Hydro G PRO 1000W |
散熱器: | ROG Strix LC 240 RGB |
顯示器: | VG289Q |
Windows 10 Pro 20H2
NVIDIA GeForce Game Ready 456.71 DCH 驅動程式
關閉休眠
設定高效能
關閉防毒
Cinebench R20
Cinebench R20 是一個使用 CPU 做渲染的測試軟體,有單核心和多核心的測試,分數愈高越強。Ryzen 9 5900X 單核心可達 638 pts。
![Zen 3 就算是 Ryzen 5 5600X,分數也是大大超越 Intel。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/1-2.jpg)
![多核心重磅碾壓 Intel。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/2-2.jpg)
AIDA64 Benchmark
CPU PhotoWorxx 是測試處理數位照片性能,CPU AES 是使用 AES 數據加密測量 CPU 性能,CPU ZLib 是測量處理器和記憶體子系統性能,CPU SHA3 以第三代安全雜湊演算法運算測量 CPU 性能。測試的數字越大越強,有部分測試因為 Zen 3 新架構,分數會較低。
![CPU PhotoWorxx。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/AAAAA.jpg)
![CPU ZLib。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/4-2.jpg)
![CPU AES。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/5.jpg)
![CPU SHA3。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/6.jpg)
FPU SinJulia 測量擴展精度浮點性能,FP64 Ray-Trace 測試通過使用 SIMD 增強光線跟踪引擎計算場景來測量雙精度 (也稱為 64 位元) 浮點性能,FP32 Ray-Trace 測試通過使用 SIMD 增強光線跟踪引擎計算場景來測量單精度 (也稱為 32 位元) 浮點性能。
![FPU SinJulia。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/7.jpg)
![FP64 Ray-Trace。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/8.jpg)
![FP32 Ray-Trace。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/9.jpg)
Blender Benchmark
Blender 是一款開源的跨平台全能 3D 動畫製作軟件,提供從建模、動畫、材質、渲染、到音源處理、影片剪輯製作解決方案。
使用 Blender 官網上的 benchmark,有 6 個 3D 渲染測試場景 bmw27、classroom、fishy_cat、koro、pavillon_barcelona、victor。
裡面單位是秒數,越低代表處理器越強。Ryzen 9 5900X 和 Ryzen 5 5600X 在這些測試項目都樂勝 Intel 處理器。
![bmw27。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/10.jpg)
![classroom。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11.jpg)
![fishy_cat。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/12.jpg)
![koro。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/13.jpg)
![pavillon_barcelona。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/14.jpg)
![victor。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/15.jpg)
x264 Benchmark
針對 1080P 下,處理器 x264 影音轉檔的速度測試,FPS 越高越好。
![x264 Benchmark。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/16.jpg)
V-Ray Benchmark
V-Ray是一種渲染引擎,它使用全局照明算法,包括路徑跟蹤,光子映射,輻照度映射和直接計算的全局照明,測試跑分越高越好。
![V-Ray Benchmark。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/17.jpg)
3DMark Time Spy CPU
針對 Time Spy 裡面的 CPU 測試分數作為基準點,分數越高越好。這項目 Core i9-10900K 是最高分。
![3DMark Time Spy CPU 分數。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/20.jpg)
PugetBench for Premiere Pro
Adobe Premiere Pro 2020 的執行 Benchmark 專案測試,分數越高越好。
![PugetBench for Premiere Pro。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/21.jpg)
AAA 遊戲 FPS 測試
1080P 遊戲 FPS 測試,特效 MAX、關閉 Sync,DX12 優先、不開 DLSS 和光追,這次 AMD Ryzen 5000 的遊戲表現真的是很誇張耶,不愧變成最佳遊戲處理器。
Shadow of the Tomb Raider 古墓奇兵:暗影
![Shadow of the Tomb Raider 古墓奇兵:暗影。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/SotTR.jpg)
Gears 5 戰爭機器 5
![Gears 5 戰爭機器 5。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/23.jpg)
Horizon Zero Dawn 地平線 期待黎明
![Horizon Zero Dawn 地平線 期待黎明。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/123625038_637887990236839_8194475024858809393_n.jpg)
FAR CRY 5 極地戰嚎 5
![FAR CRY 5 極地戰嚎 5。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/123466340_363434231389622_4265723627101876218_n.jpg)
Assassin's Creed Odyssey 刺客教條:奧德賽
![Assassin's Creed Odyssey 刺客教條:奧德賽。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/123295984_369780881132874_2975412848525721307_n.jpg)
燒機溫度測試與功耗觀察
溫度測試,AIDA64 燒機 60+ 分,溫度觀察點 CPU Die (AMD) 和 CPU Packed (Intel)。都是使用相同散熱器,相同的風扇轉速。使用外掛的功耗儀觀察功耗數值,整機燒機功耗。
![功耗,單位瓦特 (W)。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/19.jpg)
補充一下燒機時候每顆處理器的頻率,R9 5900X 4.5GHz、R5 5600X 4.4GHz、R9 3900XT 4.0GHz、R5 3600XT 4.1GHz、i9-10900K 4.9GHz、i5-10600K 4.5GHz。
![單位攝氏。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/18.jpg)
超頻的設定大概說明一下,開 XMP 套用記憶體 DDR4-3600,兩個處理器都是設定全核心倍頻 48x,Ryzen 9 5900X 電壓設定 1.45v,Ryzen 5 5600X 電壓設定 1.35v,兩個處理器都可以跑連續 10 次 Cinebench R20。
![看到這超頻分數不香嗎?](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/11/11_05_2020001_1.jpg)
Ryzen 9 5900X 多核心分數 8399 變成 9495 pts,Ryzen 5 5600X 多核心分數 4375 pts 變成 4836 pts,比較有趣的是 Ryzen 9 5900X 單核心分數變低了,從 638 pts 變成 622 pts,但是 Ryzen 5 5600X 單核心從 599 pts 變成 622 pts,這意味著如果沒有超過 6 核心需求用戶,可以選擇 Ryzen 5 5600X 全核心超頻,讓單核心可以超越 600 pts。
目前 FCLK 都可以達成 1 : 1,測試中的就是 FCLK 1800MHz,更高的 FCLK 後續會再 Ryzen 9 5950X 有更多記憶體超頻測試。
UH 一路和 AMD Ryzen 一路成長過來,經歷過無數的測試,Zen 3 微架構真正讓我們感到超級感動,過去 AMD 主打多核心策略,讓對手 Intel 不得不放棄堅守 4 核心處理器,也因為 AMD 讓 Intel 推出更多核心的處理器。就在此時此刻,以往單核心 IPC 效能無法達到的境界,透過 Ryzen 5000 系列處理器實現了,Zen 3 與初代 Zen 處理器效能提升了 41%!最後我們要說出為何要購買 AMD Ryzen 5000 系列處理器的理由,當然是更好的 IPC 效能提升、完整的 PCIe 4.0 支援、記憶體更高的超頻體驗、更低的延遲、更高的 CP 值,真香~~~ AMD YES!
![AMD Ryzen 9 5900X & AMD Ryzen 5 5600X 獲得 UH 編輯推薦獎。](https://img.unikoshardware.com/wp-content/uploads/2020/10/UH_RECOMMEND-scaled.jpg)
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