AMD Ryzen 9 5900X‧5950X 實測!Zen 3 微架構驗證!

| 賴立賢 | 13-11-2020 19:16 | |

AMD Ryzen 9 5900X‧5950X 實測!全新 Zen 3 微架構的 AMD Ryzen 5000 系列處理器正式上市!採用新一代 Zen3 微架構,以及增強版 7nm+ 製程,令 IPC 效能提升多達 19%。今次,ezone.hk 詳細測試頂級 Ryzen 9 5950X 與 Rzyen 5900X 之效能,並與 Intel 最強的 Core i9 10900K 及 AMD 上代 Zen 2 架構型號進行比較。

  • AMD Ryzen 9 5900X‧5950X 實測
  • Zen 3 微架構驗證
  • 新一代效能王者

Techno 01:IPC 效能快 19%

開發代號 Vermeer 的 AMD Ryzen 5000 系列,使用新一代 Zen 3 微架構,由台積電 (TSMC) 以 7nm(N7)製程生產。Zen 3 架構的前端 L1 BTB (Branch Target Buffer) ,由 Zen 2 的 512 增至 1,024 entries,大幅提升分支預測頻寬,並且在預測錯誤時有更快回復速度。Zen 3 架構使用獨立的 INT 整數及 FP 浮點運算單元,INT  執行單元有專屬 branch 與 st-data pickers,每個週期 (Cycle) 內處理的 Issues,由 Zen 2 架構的 7 個增至 10,而 FP 單元的 μOps Dispatch 寬度也由 4-wide 提升至 6-wide,即每個週期可處理 6 個浮點 μOps 指令,並加設 2 組 Instruction Scheduler 調度單元,令可同時處理的 Schedule Queue 總數,由上代 100 個增至 128 個。

【精選消息】Intel Iris Xe MAX 獨立顯示晶片登場!竟快 RTX 2080 達 78%!【下一頁】

【精選消息】Intel 第 11 代 Core 桌面處理器!官方介紹 Rocket Lake-S 架構重點!【下一頁】

Load / Store 部分則升級存取頻寬,每週期可進行 3 loads 或 2 stores 操作,並增強記憶體 Dependence Detection 與 TLB 6 table walkers 等。Zen 3 架構擁有更高 IPC (Instruction Per Cycle) 效能,比 Zen 2 架構提升最多達 19%。

AMD Zen 3 與 Zen 2 架構比較。

Techno 02:重整 CCX 設計

在 Zen 2 微架構,每個 CCX (CPU Complex) 模組內建處理核心數目為 4 個,各設有獨立 16MB L3 Cache,以 16 核心 Ryzen 9 3950X 為例,便要用到 4 個 CCX 模組,各處理核心只可直接存取同一 CCX 內的 16MB L3 Cache。進入 Zen 3 世代,AMD 將每個 CCX 模組的內建處理核心數目倍增至 8 個,另設 32MB L3 Cache,並引入 Ring Bus 系統架構,每個核心除設獨立 512K L2 Cache 外,更可共同使用 32MB L3 Cache,有效擺脫 Core to Core 及 Core to Cache 的存取率效,對 3D 遊戲及記憶體敏感的應用程式有正面影響。AMD 指出,Zen 3 是第一代 Zen 架構登場後,首次大規模重新設計,提供第一代 Zen 架構的 2.4X Performance Per Watt 表現,跟 Intel Core i9 10900K 比較,更多達 2.8X。AMD 更表示,5nm 製程的 Zen 4 架構正在設計中,並於 2022 年登場。

在 Zen 3 架構下,每個 CCX (CPU Complex) 模組內建 8 個處理核心,並共享 32MB L3 Cache。

Techno 03:提升 Boost 時脈

首批發布 AMD Ryzen 5000 處理器包括四款型號,當中以 Ryzen 9 5950X 定位最高,擁有 16 核心 32 綫程、8MB L2、64MB L3 Cache 規格,由兩組 CCX 組成,最高 Boost 加速時脈由 Ryzen 9 3950X 的 4.7GHz 提升至 4.9GHz,但基礎時脈則由 3.5GHz 降至 3.4GHz,TDP 功耗維持在 105W。AMD 官方資料顯示,Ryzen 9 5950X 的內容創作效能,較 Ryzen 9 3950X 提升 27%、遊戲效能更多達 29%:對比 Intel Core i9 10900K,Ryzen 9 5950X 的創作效能高出最多 59%、遊戲效能亦有最多 11% 優勢。Ryzen 9 5900X 則是 12 核心 24 綫程,配搭 6MB L2、64MB L3 Cache,基礎時脈 3.7GHz,最高 Boost 加速時脈達 4.8GHz,TDP 105W。至於 Ryzen 7 5800X 及 Ryzen 5 5600X,分別是 8 核心、16 綫程與 6 核心、12 綫程設計。值得留意是,TDP 功耗高於 95W 的型號,不附送原裝散熱器,玩家需另行購買,而 65W 或以下的型號,則附送 Wraith Stealth 散熱器。

首批發售的 AMD Ryzen 5000 系列處理器,包括四款型號。

兼容大部分 AM4 主機板

AMD Ryzen 5000 系列使用 AM4 封裝,最高 TDP 功耗同為 105W,故對應現有使用 AMD 500 系晶片 (X570、B550、A520) 及部分 AMD 400 系晶片 (X470、B450) 的 Socket AM4 主機板。主機板只要更新至內建 AMD AM4 AGESA V2 PI 1.1.0.0 Micro Code 或以上的 BIOS,即支援 Ryzen 5000 系列處理器。現時,大部分廠商已為 AMD 500 系主機板提供最新對應的 BIOS,而 AMD 400 系則於明年初開始更新 。 

首批發售的 AMD Ryzen 5000 系列處理器,包括四款型號。

16 核 32 綫程:AMD Ryzen 9 5950X

AMD Ryzen 9 5950X。

AMD Ryzen 9 5950X 使用 AM4 封裝,針腳與 Ryzen 3000 系列完全相同。

AMD Ryzen 9 5950X 處理器屬於 16 核 32 綫程,擁有 1,024KB L1 Cache、8MB L2 Cache 及 64MB L3 Cache,基本 (Base) 時脈是 3.5GHz、最高 Precision Boost 時脈為 4.7GHz,XFR (Extended Frequency Range) 時脈更可達 5.05GHz,最高 TDP 則是 105W,針對發燒級玩家,官方定價 US$799 (HK$6,232),比上代 Ryzen 9 3950 加價 US$50 (HK$390)。
AMD Ryzen 9 5950X 沿用 Chiplet 設計,分為兩組 CCD 與一組 cIOD 晶片,Zen 3 的每組 CCD 採用 TSMC 7nm (N7) 製程,內建 41.5 億個電晶體,晶片尺寸約為 80.7mm²。cIOD 晶片則與 Zen 2 完全相同,採用成熟的 12nm 製程,內建 20.9 億個電晶體,晶片尺寸為 125mm²。今次 e-zone DIY 測試的 Ryzen 9 5950X,屬於 0 Stepping 與 B0 Revision,產品編號「100-000000059」,生產日期為 2020 年 38 週,是現時 AM4 平台中最頂級型號。

AMD Ryzen 9 5950X 的 XFR 時脈高達 5.05GHz。

AMD Ryzen 9 5950X 各核設 2x 8-way 32KB L1 Cache 及 8-way 512KB L2 Cache。

12 核 24 綫程:AMD Ryzen 9 5900X

AMD Ryzen 9 5900X

AMD Ryzen 9 5900X 同樣內建兩組 CCD 與一組 cIOD 晶片,但當中 4 顆核心被屏閉,屬於 12 核 24 綫程規格,內建 768KB L1 Cache、6MB L2 Cache 及 64MB L3 Cache,基本 (Base) 時脈 3.7GHz、最高 Precision Boost 時脈 4.8GHz,XFR (Extended Frequency Range) 時脈達 4.95GHz ,最高 TDP 亦是 105W,主要對手為 Core i9 10900K,官方定價 US$549 (HK$4,282),比上代 Ryzen 9 3900XT 加價 US$50 (HK$390)。測試的 Ryzen 9 5900X 屬於 0 Stepping 與 B0 Revision,產品編號「100-000000061」,生產日期為 2020 年 35 週。

AMD Ryzen 9 5900X 的 XFR 時脈達到 4.95GHz。

5900X‧5950X 實力評定

為測試 AMD Ryzen 9 5900X、Ryzen 9 5950X 的效能,e-zone DIY 找來上代 Zen 2 架構的 Ryzen 9 39000X 及十核心 20 線程的 Intel Core i9-10900K 進行效能比拼。由於所有 AMD Ryzen 9 未有內建顯示核心,故所有測試均加裝一張 COLORFUL-iGame GeForce RTX 3080 Vulcan OC 10G-V 獨立顯示卡。值得一提,AMD 平台測試使用的 ASUS ROG Crosshair VIII Formula (X570) 主機板,配合最新版 2311 BIOS,已能完全兼容 Ryzen 9 5900X 及 5950X。

<測試平台>
●處理器:AMD Ryzen 9 5900X、Ryzen 9 5950X、Ryzen 9 3900X、Intel Core i9 10900K●主機板:ASUS ROG Crosshair VIII Formula (X570)、ASUS ROG MAXIMUS XII HERO (WI-FI)(Z490)●記憶體:G.Skill Trident Z Royal DDR4 3,600 8GB x2●顯示卡:COLORFUL-iGame GeForce RTX 3080 Vulcan OC 10G-V●SSD:Intel SSD 660P 512GB●作業系統:《Windows 10 Pro 64-bit》●驅動程式:AMD《Chipset Drivers 2.10.13.408》、NVIDIA《GeForce Driver 457.30》

Test 01:新‧舊 Ryzen 9 效能對比

* 註:數值愈細愈好。                    

分析:效能創新高

AMD Zen 2 架構的 Ryzen 9 3900X 效能跟 Intel Core i9 10900K 相當接近,Ryzen 9 3900X 擁有多核優勢,Core i9 10900K 則在 IPC 效能領先。進入 Zen 3 架構世代,AMD Ryzen 9 5000 系列的 IPC 效能大幅提升,例如 Intel 平台一直領先的《Super PI 1.5 mod》4M 單線程測試,Ryzen 9 5900X 由 3900X 的 50.394s 大幅縮短至 34.877s,更超越了 Intel;在多線程優化的《Cinebench R20》測試,亦由 7,070 急升至 8,207。值得一提是,Ryzen 9 5900X 的全核 (All Core) 加速時脈達到 4.5GHz,較 Ryzen 9 3900X 高 400MHz,而 Ryzen 9 5950X 則為 4.3GHz。

在遊戲測試,特別將解像度降低至 1,080p,以更有效測試處理器效能。Ryzen 9 5900X 表現同樣驚人,《World War Z》由 214fps 大幅升至 263fps,《SuperPosition》則由 190.83fps 大增至 234.5fps,完全領先 Core i9 10900K。旗艦型號 Ryzen 9 5950X,因為多出 4 個核心及更高 XFR 時脈,表現當然更勝 Ryzen 9 5900X。

Test 02:Zen 3‧Zen 2 同時脈對決

* 註:數值愈細愈好。
 
分析:IPC 效能增長明顯

把 AMD Ryzen 9 5900X 及 Ryzen 9 3900X 的時脈設為 3.7GHz,以及停用 Boost 加速功能,測試 Zen 3 與 Zen 2 微架構,在同核心數目、時脈之效能差異。測試結果顯示,在相同時脈下,Zen 3 架構的 IPC 效能有明顯提升,以 《Super PI 1.5 mod》4M 為例,由 61.598s 縮短至 44.656s,《Sandra 2020》CPU 整點運算則由 533.32GIPS 提升至 565.22GIPS。不過,在欠缺 Boost 時脈優勢下,效能增幅略為減少。

Test 03:功耗‧溫度測試

* 註:使用 Brennenstuhl EM230-GB 電錶,量度整個測試平台的總功耗;數值愈細愈好。            
註:AMD 平台使用 AMD Wraith Prism 風冷散熱器;Intel 平台使用 ASUS ROG RYUJIN 360 水冷散熱器。

分析:功耗略升

AMD Ryzen 9 5900X 及 Ryzen 9 5950X 的 TDP 功耗同為 105W,跟上代 Ryzen 9 3900X 相同,但實測顯示,由於全核加速時脈提升,故功耗亦明顯增加。以同核心數目的 Ryzen 9 5900X 及 Ryzen 9 3900X 為例,平台總功耗由 182.5W 增至 215.5W,採用 AMD Wraith Prism 風冷散熱器的負載溫度為 66℃。對比之下,Intel 平台配合 ASUS ROG RYUJIN 360 頂級水冷才能維持 57℃,配一般風冷更會過熱而降速,AMD 平台的熱控表現十分出色。

評語:新一代效能王者

AMD 在推出首代 Zen 架構後,效能全面急升,去年登場的 Zen 2 架構已能跟 Intel 打成平手,加上熱控表現出色,成功吸引不少玩家「轉台」。最新登場的 Zen 3 微架構,AMD 將 IPC 效能提升多達 19%,加上 Ryzen 9 5900X 在提升全核加速時脈下更見優勢,終於成功超越對手,最頂級的 Ryzen 9 5950X 之效能更非常驚人,絕對是新一代效能王者。

【相關新聞】AMD Radeon RX 6800‧6800 XT‧6900 XT 正式發布!RDNA2 架構‧Infinity Cache 加持!【下一頁】

【相關新聞】AMD Ryzen 5000 系列正式發布!新世代 Zen 3 架構‧IPC 效能提升 19%!【下一頁】

Source:ezone.hk

相關文章

Page 1 of 21