大人,时代变了!AMD Ryzen 9 5900X/Ryzen5 5600X首发评测 您所在的位置:网站首页 5600x三级缓存低 大人,时代变了!AMD Ryzen 9 5900X/Ryzen5 5600X首发评测

大人,时代变了!AMD Ryzen 9 5900X/Ryzen5 5600X首发评测

2024-02-12 20:17| 来源: 网络整理| 查看: 265

前言

现在回头去看这几代AMD Ryzen锐龙处理器(以下简称Ryzen)的发展过程,Zen2(Ryzen 3000系列)可以说是一个非常重要的节点,可以说从这一代开始Ryzen系列处理器走上了跟隔壁Intel完全不同的发展道路。

抛开微架构方面的改进不谈Zen2的思路差不多已经把可扩展性给拉满了,计算核心和I/O核心独立的设计可以让从笔记本到服务器的Ryzen CPU都采用同一套设计和制造工艺,降低成本的同时带来更多的灵活性——当然了笔记本端的Renoir APU出于节约空间之类的因素还是使用了单DIE设计。然后这种设计带来的访存延迟问题则通过大容量的三级缓存和预取设计来补足。

采用CCD(计算核)和IOD(I/O核,功能类似于之前主板的北桥芯片)分离的设计之后也给AMD在产品迭代上提供了充足的空间,这一代我升级连接架构(IOD),下一代我升级计算核心(CCD),颇有点当年的Tick-Tock的味道。按这个思路,Zen2这一代连接架构大改实现了优秀的可扩展性,给服务器端和HEDT带来了远超隔壁单大核Mesh结构的多核性能上限。

相比于笔记本和服务器端的受惠来说,桌面MSDT平台在Zen2架构上的收益很明显相对来说(注意是相对)比较小,Zen2说到底还是跟Skylake同级别的“小核心”,在工艺性能比不过隔壁冒烟灰烬14nm的情况下想获得在更重视单线程与访存性能的桌面主流平台上的胜利很明显不太容易,这时候就需要在计算核心上做出改变,来提供更好的单线程和访存性能,于是就有了我们今天看到的主角——Zen3架构和Ryzen 5000系列CPU。

当然了Zen3在连接架构部分还是有一些小改动的,以往的Zen到Zen2系列架构都是单个CCX四核心,一个CCD内集成两个CCX中间通过核内IF连接,这次改成了单CCD八核心共享三级缓存的方式,主流级别的8核和6核处理器都是单CCX设计,有效降低了访存延迟——从AMD的官方PPT来看,CCX内的核心之间访问延迟只有CCX之间访问的三分之一。

当然了这对于四核产品来说可能不太友好但是看情况这一代Zen2的R3 3100和3300X卖得也不咋地,Zen3后续出不出四核心型号都两说了,就忘了这个事情吧。

还有一个大家可能比较好奇的问题就是CCX内几个核心之间是怎么连接的,四核心版的CCX用的是全连接,8核版之前有两个猜测一个是类似i9-9900K这种八核的Ringbus,另一个就是依然采用全连接。AMD官方给的白皮书上面表示是Ringbus:

所以这一波仍然是Ringbus Yes的胜利?

连接架构改进就这么多,相比Zen2来说大方向不变细节优化,而且这个优化都是发生在CCD内部的,本质上仍然是计算核的改进。

整体的核外拓扑跟Zen2是完全一致的,这里就不多说了。

接下来我们看一下微架构:

对比一下Zen2的微架构:

大概改进如下:

L1分支目标缓冲区的大小加倍到1024指令,以获得更好的预测延迟。

新的更大规模的整数分支和数据选择器,现在每周期相比Zen2可以多处理3条整数指令。

整数窗口相比Zen2架构增加32。

浮点单元扩增到三组256bit FMA。

负载和存储带宽相比Zen2来说都+1,现在是3Load/2Store。

缓存方面更大的容量,更好的预取,为单一线程频繁访问L3的游戏类应用做了充分优化。

从这些信息上来看Zen3的规模已经远超了Skylake,成为了当代标准下的CPU“大核”。本来如果Intel这边不跳票的话,我们在桌面端平台上能看到的第一款后Skylake时代大核应该是Sunny Cove,管它是10nm Icelake还是14nm Rocket Lake——但很不幸的是Intel跳了,这也就意味着在接下来的三到五个月内本世代桌面大核架构由AMD独占,而众所周知在游戏性能这块Intel的自留地里单线程和访存性能就是爸爸,单大核心设计在这方面有先天优势,这也是AMD这次在Zen3上对于游戏性能如此有底气的根源。

唯一的遗憾是工艺没有变化,依然是TSMC N7,不过看隔壁A14和麒麟9000的情况,TSMC N5似乎并没有想象得那么美好,所以这……就过了吧。

好了说完架构我们来看一下具体的产品:

Zen3系列首发的共有四款产品,全部都是MSDT级别,AM4接口。现有的B550/X570主板即刻升级BIOS后可以直接使用(如果是购买全新产品而不是由Zen2升级的话建议考虑带无U刷BIOS功能的主板)。400系列主板需要等一个BIOS升级(预计明年才会放),300系……忘了吧。

四款产品里包括两颗R9、一颗R7和一颗R5,跟3000系列的策略(首发3700X/3800X两颗八核)不太一样,这次直接掏出了16核5950X的同时去掉了在3000系列当中性价比市场上比较受欢迎的3700X和3600,可能AMD自己也觉得自己的重点还是在多核这方面吧。

从5800X到5950X都不再附送之前的RGB Wraith Spire散热器,非常的环保。

5950X和5900X采用2CCD+1IOD设计,都是有2×32共计64MB三级缓存。单CCD设计的5800X和5600X都是32MB,在三级缓存方面没有跟随核心一起屏蔽,仅仅屏蔽了每个核心自带的512KB二级缓存。

我们首发拿到的是六核心版本的R5 5600X和12核版本的R9 5900X,旗舰型号5950X和可能最适合打游戏的5800X的测试会在后续补齐。

本体的外观方面没有任何变化。

不过实际频率方面跟上面表格里的还不太一样,把PBO拉满之后5900X的实际最大单核频率是4.95GHz(逼死个强迫症),而5600X则是4.65GHz。

对照平台方面5900X按照对位直接对比Intel Core i9 10900K,而5600X这边倒是比较尴尬,虽然理论上来说从规格上对位的是10600K,但实际市场上更受欢迎的明显是10600KF,而且人家10600KF都降价到1299了直接去对比也不合适啊……想来想去,最终5600X的对比对象选择了手动超频到5GHz的i5 10600KF,多出来的那些钱就当是为了超频投到主板散热电源上去的成本了,这很合理。

所以最终我们的测试平台配置如下:

CPU:

AMD Ryzen 9 5900X(PBO)

AMD Ryzen 5 5600X(PBO)

AMD Ryzen 9 3900XT(PBO)

AMD Ryzen 5 3600XT(PBO)

Intel Core i9 10900K(TVB)

Intel Core i5 10600KF(OC 5G)

主板:

华硕Crosshair VIII Dark Hero(C8DH)

微星Z490 Godlike

内存:芝奇焰光戟DDR4 3600c18 16GB×2,Fclk=1:1

显卡:技嘉GeForce RTX 3090 Eagle

SSD:三星980Pro 500GB

散热器:华硕ROG Strix 360水冷

电源:海韵Focus GX 850W

理论性能测试

首先跑一个AIDA64内存缓存性能测试,看看Zen3改进的访存性能究竟如何。

开局就感觉有点不对劲,AIDA64测出来的内存缓存性能Zen3相比Zen2甚至还下降了一些,不过毕竟这个没有测试到核心间访问延迟,可能单纯就内存缓存吞吐与延迟来说Ringbus确实比不过全连接。不过这仅仅只是个理论测试,对于实际性能有多少影响还是得看后续的实际应用。

从这两个单纯的理论吞吐测试来看Zen3架构在计算核上的改进还是很有成效的,Sandra测试当中全核频率仅4.3G的5600X即可略胜5GHz的10600KF,而5900X相对10900K也是全面优势。相比自家的上一代产品3600XT和3900XT,在单精度整数方面的提升非常之大,相对来说浮点方面提升小一些。

CPU-Z测试,这个跑分有时候不是很准确但是从中可以看到这一代Zen3在单线程性能上的巨大提升,4.95G的Vermeer核心相比5G的Skylake高了大概16.5%,这也算是某个特定测试中的“PPC”吧。

应用性能测试

这种日常应用向的性能对于目前的处理器来说已经绰绰有余了,就象征性的跑一下。

数码博主最关心的Adobe三件套测试成绩,这回整数浮点两开花的5900X终于是在三大项目里都反杀了10900K,从此内容创作者的选择应该说毫无悬念了。如果只是修图PS的话,选择核心数少一些的5600X结果也是基本差不多的,但是在比较吃多核性能的视频剪辑当中,核心数量仍然是多多益善。回头5950X到了之后会补测一下看看16核心能否再进一步带来Adobe应用当中的性能提升。

压片,本来是Intel优势的单线程AVX性能现在也被AMD这边拿走了,再加上本来就更有优势的核心数量,在视频编码应用上的优势也算是意料之中。

RAR本来也是个I记传统优势项目,这次5900X相比3900XT在RAR压缩解压性能上的提升差不多有70%,同时也一举超越了10900K。

C4D引擎的R15 R20一直都是AMD的传统优势项目,在前面的Intel优势项目都基本能翻盘的背景下咱们不禁也对本来AMD优势的项目能有多厉害感到好奇——实测下来5900X能跑到R15单线程266,R20单线程624,5600X单核频率低一些只能跑到252/599,但这也是个相当惊人的水平了。多线程方面更不用说自然是一边倒,同时在原本比较劣势的V-Ray方面也成功翻盘。

游戏性能测试

在正式开始放游戏帧数之前,先发一个跑分。呃当然了,并不是什么3DMark物理测试:

Super Pi,这个1995年的测试软件在25年之后仍然是跟实际游戏性能相关性最强的测试之一,从当年的初代奔腾到现在的酷睿i9锐龙R9概莫能外,除开一定的多线程需求这个要素之外跑π的压力方向跟实际游戏比较相似,所以在核心数量足够满足游戏需求的前提下Super Pi的性能可以很大程度上用于估测处理器的实际游戏表现。

所以作为一个臭打游戏的,当初我拿到5900X样品之后第一个跑的就是这个测试,跑完之后还发了条微博说稳了。

Super Pi的测试虽然5900X还是稍微比TVB 5.3G的10900K慢一点点,但也是跑进了7秒这个级别的,在这个基础上,相信Zen3架构的游戏性能应该会一雪前耻给我们以惊喜,接下来我们看一下实际游戏测试的帧速。

实际游戏性能测试全部使用1080p分辨率和预设最高一档特效,原因都说了114514遍了这是测CPU而不是测整机性能,所以用1080p降低显卡压力。

这个游戏Benchmark有一定的随机性,但是对CPU内存乃至于GPU的压力比较全面所以每次都在我们的测试列表上。5900X上来就取得了很不错的表现。

另外英灵殿应该马上就要发售不会跳了,终于可以把这个测了两年快测吐了的游戏换掉惹。

这个游戏历史更悠久,但是吧……算了,有生之年有生之年

GTA5对CPU内存的要求更高,尤其是访存性能,之前Intel的Mesh CPU在GTA5测试里性能就是惨不忍睹,而这里R9 5900X成功登顶第一,并没有跟AIDA64内存缓存性能测试的结果相一致。5600X也胜过了5GHz的10600KF。

杀手2,也是个开放世界游戏,5900X再次登顶,虽然优势不大。

天国拯救,好玩是好玩但也是出了名的渣优化,5900X在这个游戏里不敌10900K。

育碧新作看门狗:军团,这里测试的时候关闭光追和DLSS,5900X和5600X在这里没有战胜I记两兄弟(当然比起自家前代肯定还是进步不小的)

无主之地3,这次5900X重新夺回第一名。

大镖客2,这次似乎5600X就已经锤赢了Intel全家。

孤岛危机重制版,除了Zen2之外的几个CPU都差不多。

总体来说在游戏性能方面虽然Zen3还做不到完胜,但最起码来说已经不是什么短板了,在表现最差的游戏里也能保证跟Intel同级别的CPU相近的体验水准。在这方面来说最大的意义还是在于需要兼顾游戏和生产力的用户终于不用纠结了。

功耗、温度与超频

功耗和温度都是跑AIDA64 FPU十分钟之后的数值,这次的测试结果很有意思,首先最值得肯定的是5600X,在性能相比3600XT提高不少的同时功耗反而还降了,全核FPU功耗只有76W,温度也低了不少在360水的压制下只有53℃,也难怪这是AMD目前这代唯一一个还给原装散热的产品……

5900X相比3900XT倒是涨性能不涨功耗,可能也有频率设定的原因。

(Intel:虽然我功耗高但是我温度低啊!)

超频这块对于Zen2之后的处理器来说首先需要超的是FCLK,即Infinity Fabric的频率,对于臭打游戏的来说可能比超核心效果还明显。

实测这一代的FCLK,5600X可以超到2000MHz,5900X则只能稳定1933,再往上会出现跑分异常等情况。

换句话来说这一代的Ryzen CPU比以往更需要高频内存(AMD这次仍然没有解锁FCLK与内存频率绑定的机制),以往3600频率的内存即可完美发挥Ryzen的性能,现在则需要4000甚至4133,估计强迫症们在内存上又要多花一笔钱了。

超频FCLK之后部分游戏里的性能提升也相当明显,GTA5测试的帧数达到了138.19,看门狗军团也达到了110fps,游戏性能百尺竿头更进一步。

核心频率超频这块从频率规模都比较低的5600X开始,最终1.3V左右可以稳定4.7G跑完R15,全核得分1967。

这个频率电压下也可以跑FPU,功耗115W,温度则达到了80℃。

5900X则相对难超很多,在黑了无数次之后也只能摸到4.6,相比自身的全核Boost也高不了多少,还失去了4.95GHz的单核PBO,建议5900X这种买到之后就别折腾了,开个PBO用吧。

5900X超频拷FPU怎么折腾都是要么过热要么黑,算了。

总结

图文和视频各自有倾向,所以本文以高信息密度快速预览方便大家了解新一代产品为主,缺失的详细信息会在后续的视频当中补全,大家可以关注下我们后续四颗Ryzen 5000的全面评测视频。

总体来看这次苏妈的自信倒也落到了实处,不管是原本就有优势的多核生产力还是原本有所不足的游戏性能相对自家上代产品都是全面提升,性能和能效两开花,相比竞品也几乎有了全面的优势,这是一颗真正属于下一个世代的CPU,原本应该由Sunny Cove为我们带来的全新体验,现在由Zen3来呈现。

那么有同学可能要问了,你好,你吹了那么久,那Ryzen 5000系列有没有什么缺点呢?哪怕是历史遗留下来的?

——你好,有的。

正好AM4也到了服役末期,建议下一代换个LGA插槽,AM4刚出的时候咱就觉得连散热器孔距这种东西都换了,却不换掉LGA插槽,就有点让人搞不懂。

如果是怕LGA插座主板断针的话,那加个护舒宝金属扣具也行,雅浚做得,原厂就做不得?

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