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5 奈米製程! R9 7900X & R7 7700X 處理器評測開箱

不只 5nm,更有 PCIe 5.0 和 DDR5

Labbie by Labbie
2022-09-26
in 處理器, 評測開箱
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5 奈米製程! R9 7900X & R7 7700X 處理器評測開箱

首波解禁全新 R9 7900X & R7 7700X!玩家期待已久的 5nm 製程 ZEN 4 架構處理器終於來了,比起 ZEN 3 多了 13% IPC 提升,頻率最高可達 5.7GHz,更融合了 RDNA 2 內顯更便利,搭配 X670E 主機板,支援新世代的 DDR5 記憶體,還有 PCIe 5.0 顯示卡和 SSD,來看看我們的評測。

目錄

Ryzen 7000 ZEN 4 架構

ZEN 的旅程不斷前進

ZEN 架構一路走來,從 2017 年推出 ZEN 和 ZEN+,不斷的更新製程和架構,2022 年的今天正式推出 ZEN 4 架構處理器。

  • 處理器最大加速頻率 5.7GHz
  • +13% IPC 性能提升
  • 單 CCD 8 核心設計
  • 32MB 的 L3 快取
  • 每個核心有獨立的 1M L2 快取
  • RDNA2 內顯架構
  • 5nm 製程工藝

ZEN4 和 Socket AM5 的進化

ZEN 3 到 ZEN 4 的進化,LDQ (Load Queue) 提升至 88、Micro-operation 快取提升至 6.75K ops,L2 快取提升 1M、Translation Lookaside Buffer (轉譯後備緩衝區) 提升到 3k,Int reg 提升到 224、FP reg 192、ROB 320,L1 L2 BTB 各別提升到 2 x 1.5k 和 2 x 7K。

Socket AM4 進化到 Socket AM5,處理器封裝從 uPGA 變成 LGA,接點從 1331 個變成 1718 個,全面改用 DDR5,不再使用 DDR4 記憶體,PCIe 通道從 24 變成 28 組,視訊輸出終於支援 USB-C DP ALT 輸出,更多的 USB 種類,3 組 USB 3.2 (TYPE-C)、1 組 USB 3.2 (TYPE-A),1 組 USB 2.0,支援 2 I2C、I3C SMBus,音效也改動成 HDA、Soundwire、DMIC,2 組 SPI / eSPI 支援,平台電源控制變成 SVI3。

5nm CCD + 6nm IOD 配置

在 R9 7950X 和 R9 7900X 的 SOC 架構內部的構成是 2 組 CCD + 1 組 IOD,每 1 組 CCX 有 8 核心 16 執行緒,32MB L3 快取,兩邊都透過 AMD Infinity Fabric (Die to Die) 在 CCD 和 cIOD (I/O 晶片之間溝通,cIOD 內部透過 SyncF IFO,讓 FCLK、UCLK (處理器記憶體控制)、MCLK 進行同步傳遞資料,另外 IO Hub 控制也可以直接透過 AMD Infinity Fabric 和 CCD 傳遞。

Unified Memory Controller 統一記憶體架構控制器來與 DDR5 記憶體傳遞資料。

另外在 R7 7700X 和 R5 7600X 採用單 CCD + cIOD 配置,有可能會跟 ZEN 3 一樣在記憶體寫入頻寬減半的問題,目前透過軟體看數據有可能是錯誤的數值。

ZEN 4 微架構

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,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,新加入的 AVX-512 浮點運算,讓處理器更強大。

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,整體的快取子系統提升,記憶體的延遲就可以感受到威力。

  • 更好的分支任務指令預測
  • 更大的 OP 操作快取
  • 更大的指令佇列
  • 更大的 Int/FP 暫存檔案
  • 核心有更深的緩衝區
  • AVX-512 高效能浮點單元
  • Load / Store 訪存單元優化
  • L2 快取 1M,8 路

快取層次的結構

  • 快速的專屬 1MB L2 快取
  • 可以完成更多遺漏的指令,在每個核心 L2 到 L3 之間
  • 可以完成更多遺漏的指令,在每個核心 L3 到記憶體 之間
  • 基於 ZEN 3 的特色
  • 8 個核心共享獨有的 L3
  • L3 由 L2 快速傳遞
  • L2 所標記複製可以和 L3 共享快速傳輸

 NEW ! AVX-512 指令集

全新的 AVX-512,增加每條通道遮蔽功能,可以使用 256b 執行任務,更好的區域效能,資料吞吐量優化,比 AVX-256 效率更好,另外也支援 BFloat16 和 VNNI 指令。

  • AVX512F – Foundation
  • AVX512DQ – Packed integer instructions
  • AVX512_IFMA – Integer Fused mul-add
  • AVX512CD – Conflict detection for vectorizing loops
  • AVX512BW – Adds more packed integer instructions
  • AVX512VL – Extends new instruction to 128 and 256bits
  • AVX512_VBMI – Vector byte permutation
  • AVX512_VBMI2 – More Vector byte permutation
  • GFNI – Galois Flied New Instructions (SSE, AVX and AVX512)
  • AVX512_VNNI – Vector NN instructions
  • AVX512_BITALG
  • AVX512_VPOPCNTDQ
  • AVX512_BF16 – BFloat16 converts

ISA 虛擬化和安全性,更加完善,提升 APIC 虛擬化到 x2APIC。

6nm IOD 導入

全新 TSMC 6nm 製程的 Ryzen 7000 系列處理器的 IOD,內建了 RDNA 2 顯示卡帶來了一些不錯的功能。

  • 內建 RDNA 2 內顯
  • 更優化了 AMD Infinity Fabric
  • 支援 DDR5 JEDEC 5200 和 ECC 功能
  • 28 條 PCIe 5.0 通道
  • 支援 USB TYPE-C
  • USB BIOS 刷入功能
  • 低功耗設計來自 Ryzen 6000 行動處理器
  • AV1 影片解碼
  • H.264 和 HEVC 編碼和解碼
  • 支援 DP 2.0 和 UHBR10
  • 支援 HDMI 2.1 和 Fixed Rate Link (FRL)
  • USB C 支援 DP Alt 視訊輸出
  • 4K60 顯示能力
  • Hybird 混合顯示卡訊號功能

R9 7900X & R7 7700X 相關

這一次的包裝改變很大,都沒有配置散熱器,所以需要使用者另外購入,R9 7950X 和 R9 7900X 都是大盒子,R7 7700X 和 R5 7600X 都是較薄的盒子。

打開盒子的方式也有些差異,Ryzen 9 系列使用展開外包裝方式,Ryzen 7 和 Ryzen 5 就是很普通的包裝盒展開。

處理器的透明保護和基本上和以前的類似,但是盒子有多了 AM5 的字樣。

Ryzen 7000
AMD Ryzen 9 7950X AMD Ryzen 9 7900X
核心/線程 16 C/32 T 12 C/24 T
最大加速 5.7 GHz 5.6 GHz
基本時脈 4.7 GHz 4.7 GHz
L2 快取 16 × 1 MB 12 × 1 MB
L3 快取 64 MB 64 MB
TDP 170 W 170 W
最大插槽功率 (PPT) 230 W 230 W
最大電流 (EDC) 225 A 225 A
最大電流、發熱限制 (TDC) 160 A 160 A
TjMax 95 °C 95 °C
插槽/自動電壓範圍 (使用中的核心) 0.650 ~ 1.475 V 0.650 ~ 1.475 V
典型負載溫度 70 ~ 90 °C 70 ~ 90 °C
加速演算法 Precision Boost 2 Precision Boost 2
推薦散熱器 240 ~ 280 mm 水冷 (或相等) 240 ~ 280 mm 水冷 (或相等)
最大記憶體速度 (無超頻) DDR5-5200 (2 × 16 GB) DDR5-5200 (2 × 16 GB)
ECC 支援 晶片內支援,相容性根據主板 晶片內支援,相容性根據主板
CCD 核心尺寸 70 mm^2 70 mm^2
CCD 電晶體數量 6.5 B 6.5 B
IOD 核心尺寸 122 mm^2 122 mm^2
IOD 電晶體數量 3.4 B 3.4 B
SOURCE: AMD
Ryzen 7000
AMD Ryzen 7 7700X AMD Ryzen 5 7600X
核心/線程 8 C/16 T 6 C/12 T
最大加速 5.4 GHz 5.3 GHz
基本時脈 4.5 GHz 4.7 GHz
L2 快取 8 × 1 MB 6 × 1 MB
L3 快取 32 MB 32 MB
TDP 105 W 105 W
最大插槽功率 (PPT) 142 W 142 W
最大電流 (EDC) 170 A 170 A
最大電流、發熱限制 (TDC) 110 A 110 A
TjMax 95 °C 95 °C
插槽/自動電壓範圍 (使用中的核心) 0.650 ~ 1.475 V 0.650 ~ 1.475 V
典型負載溫度 70 ~ 90 °C 70 ~ 90 °C
加速演算法 Precision Boost 2 Precision Boost 2
推薦散熱器 中階塔式散熱器 中階塔式散熱器
最大記憶體速度 (無超頻) DDR5-5200 (2 × 16 GB) DDR5-5200 (2 × 16 GB)
ECC 支援 晶片內支援,相容性根據主板 晶片內支援,相容性根據主板
CCD 核心尺寸 70 mm^2 70 mm^2
CCD 電晶體數量 6.5 B 6.5 B
IOD 核心尺寸 122 mm^2 122 mm^2
IOD 電晶體數量 3.4 B 3.4 B
SOURCE: AMD

Socket AM5 LGA 1718

處理器外觀最大的改動就是從 µOPGA-ZIF 也就是有針腳的模式改成 LGA – ZIF,LGA 1718 跟 AMD Socket TR4 一樣,針腳變在主機板上。

封裝採用 Flip Chip 倒晶封裝法,並使用 TSMC 的 5 奈米製程工藝,接觸點數 1718 個,處理器金屬頂蓋為了避開晶片元件,所以外觀有點奇怪,日後散熱膏應該會累積不少。

處理器的側面,可以看到頂蓋不是完全密封,是有孔洞穿過,相當有趣。

FCLK:UCLK:MCLK 相關資料

AIDA64 一定要用 6.75.6128 版本數值才正常,CPU-Z 也需要更新到 2.02 版本,大家關心的 DDR5 記憶體的設定,FCLK:UCLK:MCLK,AMD 建議是 FCLK AUTO、UCLK 和 MCLK 設定 1 : 1 性能最好,但是大家應該記得 FCLK:UCLK:MCLK,如果都是 1 : 1 : 1 不就更好,但是目前 FLCK 頻率大概是 2000 ~ 2166MHz,所以 FCLK 還是設定 AUTO 就好,反正看起來也都是運行在 2000MHz 附近的頻率。

DDR5 6000 記憶體目前設定數值,FCLK AUTO (2000MHz)、CPU IMC UCLK 3000MHz、記憶體 MCLK 3000MHz,符合UCLK:FCLK,3 : 2 原則。

Ryzen 7000 記憶體性能目前看起來是輸給相同 DDR5-6000 的 Intel 12 代平台,AMD Infinity Fabric 和 Unified Memory Controller 之間吞吐資料效率並不是很理想,但是否可以透過 BIOS 更新去解這個問題,目前無法定論。

R7 7700X 的記憶體寫入數據比其他處理器高,目前還在找尋原因中。

HWiNDO64 7.30-4870 可以看到 FCLK 數值,BIOS 設定 AUTO,所以是跑 2000MHz。

內顯目前的驅動可能還是不是很完善,基本顯示都是沒問題,日後會再進行測試。

MSI MEG X670E ACE & G.SKILL Trident Z5 Neo

更多 MSI MEG X670E ACE 主機板和 G.SKILL Trident Z5 Neo DDR5-6000 CL30 測試可以看這邊,MSI MEG X670E ACE 主機板開箱評測。

測試平台相關資料

測試平台室溫控制在 26 度,無輔助風扇直吹測試平台,測試中關閉 Windows 內建防毒、關閉休眠設定,無更動電源計畫,並開啟 Resizable BAR。DDR5 記憶體設定,X670E 平台開啟 DDR5-6000 UCLK:MCLK (1:1),Z690 平台開啟 DDR5-6000 GEAR 1 MODE。

  • Windows 11 Professional 21H2
  • AMD Chipset 4.07.21.042
  • Adrenalin 22.9.1 Optional
  • 全部測試都是 2022.9 新數據
種類型號
處理器:AMD Ryzen 9 7900X
AMD Ryzen 7 7700X
主機板:MSI MEG X670E ACE / 122NPRP2
記憶體:G.SKILL Trident Z5 Neo
DDR5 6000 CL30
顯示卡:AMD RADEON RX 6900 XT
儲存:KLEVV CRAS C920 Gen4x4 2TB
機殼:STREACOM BC1
電源供應:FSP HYDRO G PRO 1000W
散熱器:MSI MEG CORELIQUID S280
顯示器:VG289Q
種類型號
處理器:Intel Core i9-12900K
Intel Core i7-12700K
主機板:Z690
記憶體:DDR5-6000
顯示卡:AMD RADEON RX 6900 XT
儲存:KLEVV CRAS C920 Gen4x4 2TB
機殼:STREACOM BC1
電源供應:FSP HYDRO G PRO 1000W
散熱器:MSI MEG CORELIQUID S280
顯示器:VG289Q

CINEBENCH R23、CINEBENCH R20、GEEKBENCH 5

Cinebench R23、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。

Geekbench 5 是一款跨平台的處理器評分軟體,可分為單核和多核性能,模擬真實使用場景的工作負載能力。

BLENDER BENCHMARK 3.3.0

Blender Benchmark 3.3.0 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 3 個 3D 渲染測試場景 Monster、Junkshop、Classroom。

AIDA64 BENCHMARK

透過 AIDA64 Benchmark 測試處理器相關性能,數值越高越好。

  • 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
  • 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

UL PROCYON BENCHMARK SUITE、3DMARK

UL Procyon benchmark 是一套把 Adobe Benchmark 標準化測試軟體,可以分成照片和影片兩方面的測試。照片影像運算方面的軟體是使用 Adobe Lightroom Classic 和 Adobe Photoshop,影片運算應用是搭配 Adobe Premiere Pro。

同時也新增了針對 Microsoft OFFICE 性能評估,可以透過標準化測試來確保處理器真正效能。

3DMARK – Time Spy,針對遊戲中的物理運算進行模擬測試,其他也提取出 CPU 效能分數做為比較。

以上軟體數值越高越好。

遊戲測試 AVG FPS & 1% LOW FPS

遊戲設定解析度 1080P、特效 MAX,擷取遊戲內建 Benchmark 為主數據,取 AVG 平均和 1 % LOW 的 FPS,會過濾錯誤數據,FPS 數值越高越好。

測試的遊戲有 Assassin’s Creed Valhalla、DiRT 5、GEARS 5、Horizon Zero Dawn、Shadow of the Tomb Raider。

使用 Final Fantasy XIV MMORPG 網路遊戲測試,官方的 ENDWALKER 6.0 Benchmark 軟體,設定配置為全螢幕、最高特效,取他的 AVG FPS 和 MIN FPS 數據。

功耗和溫度比較

功耗方面使用兩種數據,分別是外掛功耗測量計偵測整機功耗,和透過 AIDA64 得到 CPU Package 功耗。

觀察 R9 7900X & R7 7700X 的溫度變化,時間 120 分以上燒機透過 AIDA64 系統穩定測試,溫度數據透過 HWiNFO v7.30-4870 觀察,CPU Tctl、CPU die、CPU IOD Hotspot、CPU IOD Average。

結論

對於 ZEN 4 的進步感到興奮,對比 INTEL 12 代處理器,效能真的有跟上,但是目前新平台還需要更多的時間來優化 BIOS 和驅動,我們內部測試的時間相當的短,所以目前的測試數據只能當作暫時參考使用,未來也許有更好的優化降臨。目前 AM5 平台,建構成本可能需要多一點預算,加上目前幾乎沒有 PCIe 5.0 顯示卡和 SSD,但如果是嘗鮮使用者,建議可以購入來體驗看看 AMD 新世代平台,但是如果是考慮性價比的使用者,我們建議可以再觀察一下,有任何需要幫忙測試驗證,可以跟我們聯繫!

AMD Ryzen 7000

Tags: 評測開箱R9 7900XR7 7700XAMDMSI
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