一、前言:用100MB緩存奪回最強游戲處理器稱號
“唯一能戰(zhàn)勝整合內(nèi)存控制器的武器是處理器緩存。”Intel前CEO奧特里尼語錄!
當(dāng)年,初代Athlon 64首次在處理器內(nèi)部革命性地整合了內(nèi)存控制器之后,極大地降低了內(nèi)存延遲并提升了內(nèi)存帶寬。
對此,Intel唯一的應(yīng)對辦法就是拼死增加處理器緩存,以至于酷睿2 Q9550四核處理器史無前例地集成了12MB二級緩存。
時過境遷,如今Intel的12代酷睿i9-12900KS處理器毫無懸念的登上最強游戲處理器寶座,而AMD的應(yīng)對舉措也與當(dāng)年的Intel如出一轍。
今晚解禁的AMD銳龍7 5800X3D,在原有4MB二級緩存、32MB三級緩存的基礎(chǔ)上堆疊了64MB 3D V-Cache,擁有整整100MB的緩存,誓言要重新奪回最強游戲處理器的稱號!
那么緩存到底有什么作用呢?
從早期的SDR 133MHz到現(xiàn)在的DDR4 4000MHz,內(nèi)存的帶寬提升了25倍左右。而同期的處理器則從單核的奔騰3 700MHz發(fā)展到了16核的i9-12900K/KS,整體性能提升百倍以上。
如今內(nèi)存的帶寬以及延遲,已經(jīng)遠遠無法滿足處理器海量的數(shù)據(jù)吞吐需求,如果CPU直接從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù),將會有95%以上的時間處于等待狀態(tài)。
于是在CPU和內(nèi)存之間,高速緩存就起到了橋梁作用,依靠算法將CPU所需的數(shù)據(jù)提前從內(nèi)存預(yù)讀到緩存,這樣CPU就可以直接從緩存里面讀取數(shù)據(jù)。
但是緩存容量有限,不可能保存CPU所需的全部數(shù)據(jù),因此想要提升CPU緩存命中率,最直接最粗暴的方法,就是增大緩存容量。
其實大部分日常應(yīng)用, L1+L2+L3(8MB)緩存的總命中率可以到達到95%以上,那么是什么應(yīng)用需要用到96MB三級緩存呢?
簡單地說就是游戲,場景越復(fù)雜的游戲,所需求的緩存容量越大。
特別是在電競游戲中,在玩家人數(shù)非常多的復(fù)雜場景下,當(dāng)數(shù)十上百玩家同時攻擊BOSS,數(shù)據(jù)的運算量和傳輸量會數(shù)倍提升,此時8MB的三級緩存早已不堪重負,緩存命中率會急劇降低。
當(dāng)緩存命中率降低到50%以下,由于內(nèi)存延遲和帶寬不到緩存1/10,如果有50%的數(shù)據(jù)要直接從內(nèi)存讀取,CPU的運算效率將會降低95%以上。這也就是為什么百人屠龍、或者大規(guī)模團戰(zhàn)時會卡成幻燈片的最根本原因。
而銳龍7 5800X3D的誕生,將讓你在這些極端復(fù)雜的場景下獲得無與倫比的流暢運行幀率,別人1~2幀幻燈片,你60幀屠龍!
如果按照往常的設(shè)計思路,加入更多的緩存需要重新設(shè)計處理器內(nèi)核構(gòu)架,需要付出巨大的時間成本和研發(fā)投入。
而天才的AMD攻城獅另辟蹊徑,直接在8核Zen3 CCD之上堆疊了64MB3D V-Cache。
3D V-Cahce的制造工藝也是臺積電7nm,面積為41平方毫米,包括13層銅、1層鋁堆疊而成,然后通過TSV硅穿孔、混合鍵合(Hybrid Bonding)、兩個信號界面等渠道與三級緩存直接相連,通過RVDD、VDDM為其供電。
3D V-Cahce是分區(qū)塊(slice)設(shè)計的,每塊容量8MB,一共八塊,總?cè)萘?4MB。為了讓所有CPU核心都能訪問這些額外的緩存,三級緩存層面增加了一個共享的環(huán)形總線。
畢竟不是原生內(nèi)置緩存,如何控制3D V-Cahce的讀寫延遲也是極具挑戰(zhàn)的事情!
AMD的攻城獅在每個3D V-Cahce區(qū)塊與每個CPU核心之間設(shè)計了1024個接觸點,八塊和CCX(CCD)里的八個核心分別相連,接觸點總共多達8192個。
在全雙工模式下,每個區(qū)塊的帶寬超過2TB/s,這就讓3D V-Cache有了媲美原生三級緩存的高帶寬,保證足夠高的性能。
因此,完全不必擔(dān)心64MB 3D V-Cahce的性能會比不上原生的32MB L3 Cache。
當(dāng)然,64MB 3D V-Cahce也不是完全沒有缺陷!
3D V-Cache緩存的安全電壓范圍是1.3-1.35V,也就是說銳龍7 5800X3D的核心電壓也需要控制在這個范圍之內(nèi)。
而銳龍?zhí)幚砥鞒l時可以加到1.45-1.6V,遠遠超過了3D V-Cache的承受范圍,因此AMD干脆就關(guān)閉了銳龍7 5800X3D處理器的超頻功能。
由于電壓所限,銳龍7 5800X3D無法像銳龍7 5800X、銳龍9 5900X那樣達到5.0GHz的加速頻率,AMD給對它的頻率以及功耗進行了嚴(yán)格的限制!
銳龍7 5800X3D的加速頻率最高4.55GHz、全核頻率4.45GHz、TDP 105W,實際運行功耗最高120W。
但在如此苛刻功耗以及頻率限制下,銳龍7 5800X3D卻爆發(fā)出了令人無法想象的強悍游戲性能。
好了,下面正式進入處理器測試環(huán)節(jié)!
二、銳龍7 5800X3D圖賞:不帶散熱器
傳統(tǒng)的銳龍7包裝盒,不同點是右上角標(biāo)注了AMD 3D V-CACHE。
近距離仔細看一下。
盒子里面只有處理器,不帶散熱器,X系列都沒有。
外觀與銳龍7 5800X幾乎一模一樣,只是名稱上多了3D二個字。
還是AM4接口,也是最后一代AM4了。
安裝進ROG STRIX X570-E GAMING主板中。
三、測試平臺介紹:座駕ROG STRIX X570-E GAMING WIFI II主板
測試平臺簡介:
銳龍7 5800X3D測試平臺所用的主板是ROG STRIX X570-E GAMING WIFI II
芝奇皇家戟F4-4000C15D 8GBx4套裝,不僅擁有4000MHz的頻率,15-16-16-36的時序也是低的嚇人,比絕大部分3000MHz頻率的內(nèi)存都要低,不過默認電壓1.5V也算是比較高的了。
希捷酷玩2TB SSD,目前最強的PCIe 4.0 SSD之一,順序讀寫速度都能達到7000MB/s,AS SSD跑分輕松過12000。
鑫谷昆侖KL-360 ARGB水冷散熱器采用了獨家的分離式水泵,并且在冷頭部分嵌入了一個70mm PWM風(fēng)扇,可以直接吹到主板的供電電路,相比傳統(tǒng)水冷散熱器能將VRM溫度降低12度。
華碩玩家國度PG27UQ ROG 27英寸IPS電競顯示器。
4K UHD(3840*2160)分辨率、4ms響應(yīng)時間、144Hz刷新率、G-Sync 技術(shù)、IPS+量子點面板、10bit色彩、Display HDR1000認證。依舊是目前市面上頂級的電競顯示器。
TT TOUGHPOWER PF1 1250W白金牌電源,全模塊化設(shè)計,單路12V輸出電流104A,12V輸出功率達到了1248W。
8個顯卡8Pin、2個CPU/顯卡8Pin、4個SATA 6PIN以及24Pin電源插口。
四、12款高CPU需求游戲測試
1、Dota2(Vulkan)
Dota 2我們分別測試了Vulkan和DX11 API的性能表現(xiàn),測試的時候我們采用的觀戰(zhàn)模式。
在Vulkan模式下,銳龍7 5800X3D的幀率經(jīng)常保持在300FPS以上,我們錄取了1分鐘數(shù)據(jù),平均幀率為291FPS。
Vulkan對于i9-12900K幾乎沒有幫助,平均幀率只有211FPS。
在Vulkan模式下,銳龍7 5800X3D的表現(xiàn)非常炸裂,可以領(lǐng)先銳龍7 5800X 30%之多,而相對i9-12900K的領(lǐng)先幅度,則高達36%。
2、Dota2(DX11)
回到DirectX 11下,銳龍7 5800X3D的幀率回落了不少,但依然能夠領(lǐng)先i9-12900K 6%,領(lǐng)先銳龍 7 5800X 16%。
3、劍靈
在風(fēng)月城太尚門廣場,開啟最高畫質(zhì),銳龍7 5800X3D的幀率可以穩(wěn)定在100FPS左右。
同樣的場景下,i9-12900K的幀率只有85FPS。
曾經(jīng)在《劍靈》中,Zen3曾大放異彩,銳龍7 5800X的幀率能秒殺同時代的i9-10900K,不過經(jīng)過2代的進化,Intel的i9-12900K實現(xiàn)了反超,比銳龍7 5800X強了15%左右。
而今銳龍7 5800X3D的誕生,讓AMD再次在這個游戲中獲得了大幅度的領(lǐng)先優(yōu)勢,比起i9-12900K要快了14%。
4、孤島驚魂5
《孤島驚魂5》一直是AMD處理器的弱勢項目,不過銳龍7 5800X3D相對銳龍7 5800X獲得了30%的性能提升,比起i9-12900K也有16%的領(lǐng)先優(yōu)勢。
5、GTA V
《GTA V》此前同樣也是AMD的弱勢項目,現(xiàn)在銳龍7 5800X比起i9-12900K可以領(lǐng)先6%左右,相比銳龍7 5800X則提升了24%。
6、孤島驚魂6
在《孤島驚魂6》中,銳龍7 5800X3D雖然獲得了16%的性能提升,但是依然以1幀之差不敵i9-12900K。
7、古墓麗影:暗影
《古墓麗影:暗影》中,銳龍7 5800X3D獲得了14%的幀率提升,相比i9-12900K,約有8%的領(lǐng)先優(yōu)勢。
8、戰(zhàn)爭機器5
在《戰(zhàn)爭機器5》中,銳龍7 5800X3D收獲了14%的領(lǐng)先幅度,但是比起i9-12900K,仍然差了6%。
9、奇點灰燼
《奇點灰燼》中,銳龍7 5800X3D以1幀的微弱優(yōu)勢領(lǐng)先于i9-12900K,相對銳龍7 5800X而言,則提升了12%。
10、中土世界:戰(zhàn)爭之影
在《中土世界:戰(zhàn)爭之影》中,銳龍7 5800X3D獲得了11%的性能提升,相對i9-12900K也有8%的領(lǐng)先優(yōu)勢。
11、絕地求生
《絕地求生》中,銳龍7 5800X3D比起銳龍7 5800X有著4%的領(lǐng)先優(yōu)勢,比起i9-12900K同樣也是領(lǐng)下了1%。
12、CS:GO
《CS:GO》我們使用的是測試場景對于緩存要求并不高,反而更需求CPU頻率,因此銳龍7 5800X3D的表面不及銳龍7 5800X以及i9-12900K
五、游戲性能測試二:9款3A游戲測試
1、地平線:零之曙光
測試了數(shù)次,銳龍7 5800X3D的幀率基本等同于i9-12900K,比起銳龍7 5800X則提升了4%。
2、最終幻想15
FF15的測試程序比較奇怪,每次測試的數(shù)據(jù)都不一樣,而且變化還特別大,我們反復(fù)測試了數(shù)次之后,取了平均值來計算成績。
3、帝國時代4
《帝國時代4》中,銳龍7 5800X3D的獲得了2%的性能提升,相比i9-12900K,落后了3%。
4、無主之地3
5、極限競速:地平線5
6、刺客信條:奧德賽
7、刺客信條:英靈殿
8、賽博朋克2077
9、德軍總部:新血脈
《德軍總部:新血脈》是銳龍7 5800X3D唯一落后于銳龍7 5800X的游戲,這款游戲的測試程序可能更加吃頻率一些。
我們一共測試了21款游戲,其中《CS:GO》以及Dota2(Vulkan)2款游戲因為偏差較大,只作成績展示,不會計入最終的性能百分比統(tǒng)計。
綜合19款游戲的測試成績而言,銳龍7 5800X3D相對銳龍7 5800X有著10%的性能提升,與Intel的i9-12900K相比,能夠領(lǐng)先2.2%左右。
至于Intel特挑的大雕i9-12900KS,其游戲性能大致也能領(lǐng)先i9-12900K 2%左右,也就是說銳龍7 5800X3D的游戲性能同樣也不弱于Intel最頂級的i9-12900KS。
六、理論性能測試:略弱于銳龍7 5800X
銳龍7 5800X3D是一款游戲處理器,在這里我們只是簡單的展示一下它的常規(guī)性能。
1、CPU-Z
銳龍7 5800X3D的單核分數(shù)610,多核分數(shù)6483,比起銳龍7 5800X分別差了8%和2.7%。
2、CineBench R20
R20的單核分數(shù)是579cb,多核分數(shù)5776cb,比起銳龍7 5800X分別差了7%和5%。
3、CineBench R23
銳龍7 5800X3D的單核分數(shù)是1490cb,多核分數(shù)14902cb。
4、y-cruncher
銳龍7 5800X3D單線程運行250million耗時56.7秒,多線程運行2.5Billion耗時109秒。
5、國際象棋
銳龍7 5800X3D國際象棋性能倍數(shù)為81.76,每秒39245千步。
6、3DMark Fire Strike
在3DMark Fire Strike Extreme測試中,銳龍7 5800X3D的物理分數(shù)為29514。
測試結(jié)果匯總?cè)缦拢?/p>
我們測試時,銳龍7 5800X開啟了PBO,能夠達到更高的頻率。就常規(guī)理論性能而言,銳龍7 5800X3D與銳龍7 5800X相比,不論是單核性能,還是多核性能,都有些許差距,畢竟頻率降低了,但是在頻率降低的情況下,游戲性能反而更好,足可見3D V-Cache的威力。
七、緩存帶寬延遲以及功耗測試:緩存性能接近銳龍7 5800X、游戲功耗僅50W
1、AIDA64內(nèi)存緩存測試
銳龍7 5800X3D的內(nèi)存可以穩(wěn)定的運行在3800MHz FCLK同頻狀態(tài)下。
非常尷尬的是,我們手上這塊銳龍7 5800X現(xiàn)在無法工作在3800MHz FCLK同頻的狀態(tài)下了,退而求其次測了3733MHz 14-14-14-34 1866MHz的內(nèi)存緩存數(shù)據(jù)。
對比二者的數(shù)據(jù),銳龍7 5800X3D不論是內(nèi)存性能,還是緩存帶寬、延遲,都與銳龍7 5800X非常接近,并沒有因為堆疊的64MB 3D V-Cache而影響緩存性能。
2、烤機測試
全默認的狀態(tài)下進行烤機,沒有加壓也沒有降壓,實測銳龍7 5800X3D的烤機功耗一直維持在120W左右,全核頻率約為4.3GHz,烤機溫度84度。
3、游戲功耗測試
運行《Dota 2》時,即便幀率達到了300FPS以上,銳龍7 5800X3D的核心功耗也僅有41W,運行頻率4450MHz。
運行《劍靈》時,在將近100FPS幀率下,銳龍7 5800X3D的功耗僅有48W。
《帝國時代4》中,幀率達到224FPS,銳龍7 5800X3D功耗也就僅僅只有53W。
八、總結(jié):沒有比它更好的游戲處理器了
以下是本次測試小結(jié):
1、游戲性能
在64MB 3D V-Cache緩存的加持下,銳龍7 5800X3D在19款游戲測試中,平均領(lǐng)先銳龍7 5800X 10%左右,領(lǐng)先i9-12900K 2.2%左右。
至于Intel i9-12900KS,根據(jù)目前已知數(shù)據(jù),它的游戲性能比i9-12900K強2%左右,也就是說,銳龍7 5800X3D的游戲性能并不弱于i9-12900KS。
需要注意的是,我們所測試的19款游戲,其中多款并不太需求處理器性能,如果剔除掉這些游戲,銳龍7 5800X3D相比銳龍7 5800X的實際領(lǐng)先幅度遠遠超過10%。
2、功耗
銳龍7 5800X3D就算是烤機,功耗最高也只有120W,不到i9-12900K的一半。
玩游戲的時候,銳龍7 5800X3D功耗一般在40W左右,只有12900K一半多一點。
低功耗能帶來什么好處呢???
首先就是你完全不必要買價格昂貴的頂級堆料主板,一塊500元的B550就能滿足供電需求。
散熱器的話,一個百元的風(fēng)冷就能輕松壓制銳龍7 5800X3D 120W的峰值功耗,完全用不到昂貴的水冷。
至于電源,即便是搭配RTX 3080 Ti這樣的頂級顯卡,一個額定功率600W的金牌電源就夠。
3、與i9-12900KS性價比對比
銳龍7 5800X3D售價3099元,i9-12900KS售價5699元,二者相差2600元。
購買i9-12900KS的同時,一塊3000~4000元的高端Z690主板是少不了的,否則很多功能會受限,甚至無法發(fā)揮原有的性能。
而銳龍7 5800X3D僅需要一塊500元B550主板就就夠,畢竟不用超頻,功耗也只有120W。
i9-12900KS功耗經(jīng)常能跑到200W以上,360水冷器是標(biāo)配、電源也是800W以上。而銳龍7 5800X百元風(fēng)冷、600元金牌電源就夠。在這里又節(jié)省了將近千元。
也就是說,在整機預(yù)算方面,i9-12900KS要比銳龍7 5800X3D貴了6500元左右。
這還沒完,i9-12900KS的功耗以及發(fā)熱,讓你不得不考慮機箱散熱問題,機箱風(fēng)扇以及360舒冷風(fēng)扇帶來的噪音無法忽視。而烤機120W、游戲進40W的銳龍7 5800X3D則完全沒有這些煩惱。
擁有與i9-12900KS同樣頂級的游戲性能,但是功耗、溫度、噪音遠遠低于對手、整體價格卻要便宜6000多元,該如何形容銳龍7 5800X3D呢??
毫不謙虛地說,銳龍7 5800X3D就是當(dāng)下最為優(yōu)秀的游戲處理器,沒有之一!
另外,敬請期待我們的網(wǎng)游測試專題,銳龍7 5800X3D將《WOW》、《劍靈》等等大型網(wǎng)游中大展雄風(fēng)!
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