AMD锐龙7 5800X3D 首发评测:100MB缓存,最强游戏处理器!

在计算机中,速度相差较大的硬件之间,一般都需要加入协调两者速度差异的结构。CPU与硬盘之间,由我们熟知的内存充当;内存与硬盘之间,也有磁盘缓存;而在CPU与内存之间,有着速度极快,并内置于CPU的L1、L2、L3缓存。更大CPU缓存有助于提升其工作效率,一般的处理器最多也只有32MB的三级缓存,而现在,出现了高达96MB三级缓存的强大处理器。

AMD 锐龙7 5800X3D首发评测:能与i9-12900K掰手腕,游戏玩家狂喜

在2022年CES上,AMD公布了锐龙7 5800X3D,它是第一款采用AMD 3D V-Cache技术的锐龙处理器,凭借这项行业领先的技术,进一步提升了性能,成为世界一流的台式机游戏处理器,并随着锐龙7 5700X等一众新处理器,丰富了锐龙5000系列的产品线。

Zen架构进程

在最近10-20年的芯片领域中,创新一直都围绕着架构和制程工艺进行。前者代表更优秀的设计架构,将提升IPC性能,从而带来出色的性能;后者代表更微小的晶体管,在相同的面积下容纳更多得晶体管数量,也能提升性能,并且随着精细度增加,芯片功耗也随之减小。

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而在锐龙处理器逐步发展的这几年时间里,芯片创新增加了一个新的赛道:封装技术。比如在2017年第一代锐龙使用的Multichip Module(MCM)技术,将四个Zen内核,整合在一个CCX中;随后在Zen2上,Chiplets技术主动分离了CPU Die与I/O Die,让它在拓展性、延迟和能效方面有所提升;随后在Zen3架构再次改进,整合每个CCX互相独立的16MB L3缓存,使得CCD的8个核心共享32MB L3缓存,减少了Zen架构的延迟问题。

3D V-Cache

来到今天的3D V-Cache,AMD继续加码,通过3D垂直堆栈的方式,将7nm的64MB SRAM作为L3 缓存的拓展,覆盖在原本的CCD上。在这之中,AMD通过 直接铜间键合(Direct Copper-Copper Bonding),以9μm的间距使用混合键合技术,将他们连接在一起,这种方式提供了更高连接密度,从而实现了3D封装。

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其中更薄的CCD,让3D V-Cache有了堆叠空间,不会增加芯片高度,同时也有助于CPU核心的散热。另外,芯片互联的硅片间TSVs通信技术,由于穿孔节点的间距缩小,让数据通路增多,可以找到最快路径通过,并减少电量损耗。

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这样一来,CCD中原有的32MB L3缓存,加上所覆盖的64MB 3D V-Cache,让每个处理器核心共享了96MB的超大L3 缓存。与2D相比,实现了200倍互联密度提升,相比对手的同样技术提升了15倍;还有提升了3倍的互联耗电效能。

锐龙7 5800X3D

而搭载了这项技术的锐龙7 5800X3D是什么样的?采用台积电7nm制程工艺,8核心16线程,主频3.4GHz,Boost频率达到4.5GHz,96MB L3 缓存,热功耗设计105W,采用AM4接口。另外锐龙7 5800X3D将只有1个CCD全核心搭配cIOD,,而非2个CCD屏蔽其中1个,或许代表着其核心个个都是“大雕”。

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5800X3D处理器本体,和一般的锐龙处理器没有区别,均使用AM4插槽。基本上,B550主板、X570主板在更新BIOS后就可以使用。

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测试平台

CPU:AMD 锐龙7 5800X3D

主板:MSI X570 GODLIKE

内存:芝奇皇家戟16GB 3200MHz x2

显卡:蓝宝石AMD Radeon RX 6800 XT

作为一颗强大的处理器,自然要配备一张高端显卡。这次我们选择RX 6800 XT作为测试显卡,力求发挥出CPU的全部性能。而主板则是B550芯片组,在测试之前,已经开启SAM功能。作为对比,我们选择了锐龙7 5800X,以及i9-12900K两款性能同样很强的处理器。

理论性能

基准测试,我们选择CPU-Z、CineBench R20、3DMark:CPU Profile进行测试,虽然说锐龙7 5800X3D增大了L3 缓存,但对于理论性能来说,应该不会有很大的变化,毕竟它的处理器核心还是原来的锐龙7 5800X。

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首先在CPU-Z中,锐龙7 5800X3D的成绩与锐龙7 5800X很接近,单核多核都是相同水平,说明3D V-Cache作为外置缓存,对CPU来说性能影响不大。而i9-12900K毕竟有着5.2GHz的最高睿频,以及多达16核24线程的架构,理论性能自然很强。

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换到CineBench R20,锐龙的两款处理器差距不大,而i9-12900K凭借单核高频,以及更多的核心,也是轻松获得领先的成绩。

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最后,我们使用3DMark推出的CPU专用测试工具CPU Profile,它可以了解CPU在不同线程情况下的性能表现。实测中,锐龙7 5800X3D同样与锐龙7 5800X拉不开差距,而i9-12900K高达24个线程,也让它可以在最大线程的情况下,跑出11939分,比其他两款CPU强了50%。

游戏性能

当然,理论测试只供参考,毕竟锐龙7 5800X3D就是为了游戏而准备的,游戏实际表现强弱与否,才是玩家所关心的。实测中,我们选择《古墓丽影:暗影》、《孤岛惊魂6》、《无主之地3》以及《刺客信条:英灵殿》四款游戏进行测试,分辨率都采用1080P,并且开启最高画质。

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第一个经典大作《古墓丽影:暗影》,锐龙7 5800X3D果然发挥了3D V-Cache的作用,搭配RX 6800 XT的情况下,游戏平均帧率达到243;而i9-12900K则跑出了221的平均帧率,实际表现要比前者弱上10%。

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接着,我们切换到《孤岛惊魂6》,作为一款第一人称射击游戏,紧张刺激的枪战对帧数还是有很高要求的。这里i9-12900K平均帧率为145,锐龙7 5800X3D则跑出了平均156的帧数,要比i9-12900K强10%。

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《无主之地3》,锐龙优势不那么明显,锐龙7 5800X3D平均158帧的水平,也只比i9-12900K的155平均帧数,高出了2帧,约为2%的差距。不过相比锐龙7 5800X来说,游戏表现还是有不小的提升。

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最后是《刺客信条:英灵殿》,同样是知名3A大作,1080P 最高画质下,锐龙7 5800X3D平均帧率125,i9-12900K平均帧率127,这次这颗i9终于实现反超,不过同样也没有拉开很大的差距。考虑到锐龙7 5800X3D凭借3D V-Cache的加持,能和i9-12900K打成这样,我觉得某种程度上已经赢了。

功耗测试

当然,3D V-Cache的加入,也让我们对锐龙7 5800X3D的功耗提出了疑问。实测AIDA 64单烤FPU的情况下,处理器最高90°C,功耗为106W,与锐龙7 5800X区别不大。说明3D V-Cache在提升游戏性能的情况下,并不会增多功耗。

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总结

从理论性能测试来看,3D V-Cache并没有为锐龙7 5800X3D带来多大的提升;但从游戏实测数据来看,3D V-Cache让锐龙7 5800X3D能和i9-12900K打得有来有回,在部分3A游戏大作中的表现甚至比后者强了10%,从价格上来看,5800X3D国内售价3099元,价格比后者便宜近2000元,再考虑到锐龙7 5800X3D的功耗并没有增加,TDP 只有105W,依旧采用AM4接口的情况下,对于游戏玩家来说,锐龙7 5800X3D 更香、且无疑更有竞争力。

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