ZEN3來襲，CPU迎來天王山之戰(zhàn)

2020年是注定載入史冊的一年，發(fā)生了太多的黑天鵝事件：肆虐全球的新冠疫情，延期了的第32屆東京奧運會，混亂不堪的美國大選，就連消沉已久的PC硬件DIY行業(yè)都迎來了新品發(fā)布狂潮，在這摩爾定律日趨冷卻的今天無疑是罕見的——先是Intel猛擠一波牙膏出了10代酷睿處理器，接著是NVIDIA連秀多款GeForce 30系顯卡，本以為今年差不多告一段落了，沒想到AMD也不愿將好貨留到明年，手持Ryzen 5000系列處理器前來捧場了。

今天該系列處理器評測正式解禁，下面由筆者為你帶來詳盡的基準(zhǔn)測試與游戲測試。

自2006年Intel酷睿處理器發(fā)布，AMD的K8架構(gòu)王朝宣告終結(jié)，隨之而來的是"失去的十年"，這段時期以老架構(gòu)為基礎(chǔ)發(fā)展出的推土機、打樁機、挖掘機等無一建樹，被藍(lán)廠"i3默秒全"的屈辱今天仍歷歷在目，幾乎從種子選手淪為路人玩家。直到2017年，基于ZEN架構(gòu)的第一代Ryzen處理器問世，AMD才終于回到了競爭對手的位置上。

眨眼三年一晃而過，從第二代Ryzen的ZEN+到第三代Ryzen的ZEN2，作為追趕者，AMD每更新一代都能看到大刀闊斧的改進(jìn)，從另一個角度也暴露出原來成熟度的不足。

付出終有回報，豐收的時刻來臨，大家期待已久的基于ZEN3架構(gòu)的第四代Ryzen 5000系列處理器終于閃亮登場。這里插一句題外話：其實早些時候我們一直認(rèn)為這代產(chǎn)品的型號是Ryzen 4000系列，今年上半年該系列已先登陸筆記本平臺?，F(xiàn)在回頭來看Ryzen 4000似乎成為移動端專屬產(chǎn)品，而臺式機版的命名直接跨了一代，或許我們應(yīng)該叫它"第五代銳龍"，AMD似乎以此暗示大家這代產(chǎn)品有翻天覆地的變化。

第一時間發(fā)布的Ryzen 5000處理器有四款，涵蓋R9、R7和R5三個定位，分別是消費級旗艦Ryzen 9 5950X、次旗艦Ryzen 9 5900X、定位高端的Ryzen 7 5800X以及定位主流的Ryzen 5 5600X。

在核心線程方面，Ryzen 5000系列相比3000系列的布局沒有變化，5950X和5900X分別是16C/32T和12C/24T；5800X為8C/16T；5600X則是6C/12T。同級產(chǎn)品核心數(shù)目上AMD本來就遙遙領(lǐng)先Intel，這一代提升的重點顯然不會是在這方面，而是在每顆核心的"質(zhì)量"上，這是原來欠缺的。

Ryzen 9 5900x盒裝

本次首測我們從AMD獲取的送測產(chǎn)品為一顆Ryzen 9 5900X，從紙面數(shù)據(jù)來看，它可能是本系列游戲性能最強的產(chǎn)品，下面的一系列描述和對比將主要圍繞它和Ryzen 9展開。

5000系列的兩款R9與上一代三款R9的規(guī)格參數(shù)對比如下：

其實就我們經(jīng)?？吹哪切┏Ｒ?guī)參數(shù)而言，5000系列的變化并不大，也就是頻率標(biāo)準(zhǔn)比以往有所提升，還有三級緩存的結(jié)構(gòu)變化。處理器接口，芯片組這些都跟上代相同，使用X570與B550主板，這兩個型號通過更新BIOS可以支持新品。

顯而易見，讓AMD嘔心瀝血憋了兩年的大招不可能就這點肉眼可見的頻率變化，提升的部分都在更深的架構(gòu)層面，在開始測試之前，我們先就其中的重點予以闡述。

ZEN3架構(gòu)的重大改進(jìn)之處有哪些？

由于時間有限，有關(guān)ZEN3架構(gòu)以及Ryzen 5000系列一些晦澀難懂的技術(shù)話題留待以后探討，這里先說幾點最核心的變化，它們大體上都是最先前最欠缺的。

首先，在每個核心內(nèi)部，ZEN3架構(gòu)重新設(shè)計和部署了流水線，將L1緩沖區(qū)加倍，提高指令預(yù)測的速度，尤其是調(diào)整了整數(shù)計算和浮點計算的結(jié)構(gòu)布局，得到更靈活、更流暢的指令調(diào)度，選擇指派浮點和整數(shù)計算的延遲更低，使得需要處理大量數(shù)據(jù)的長指令的執(zhí)行效率得到顯著提升，而這方面也是之前AMD相比Intel最大的劣勢。

因為再多核心線程，再多的并行計算也無法將單一指令的完成時間提前，而這正是需要即時運算的游戲所仰仗的性能，或稱之為"延遲"更恰當(dāng)，它代表從指令發(fā)出到CPU完成任務(wù)的時間，同時這也印證了為何核心線程的數(shù)量發(fā)展突飛猛進(jìn)，但單核頻率對游戲性能的影響始終很大。

ZEN3在SOC結(jié)構(gòu)上做了重大調(diào)整。原來的ZEN2每個內(nèi)核含有兩個CCX，每個CCX包含4個核心和并每核連到共享16MB的L3緩存。這樣當(dāng)一個CCX中的核心需要訪問另一個CCX的L3緩存時，它就得通過CCX之間的聯(lián)絡(luò)，盡管每個內(nèi)部的效率極佳，但是跨CCX訪問時延遲又會變的較高。

ZEN3相當(dāng)于是將原來的兩個CCX合二為一，每個CCD只有一個CCX，包含8個核心和共享的32MB緩存，核心與緩存之間采用類似Ringbus的方式鏈接。Ringbus即環(huán)形總線是一種簡單有效的經(jīng)電設(shè)計，可利用最少的晶體管和核心面積使更多的核心訪問一整個共享L3緩存，但是有利有弊，過大的環(huán)形總線又會加大核心之間互訪的延遲。明智的做法就是將環(huán)上的核心數(shù)量控制在一定限度內(nèi)。ZEN3的將每個CCD的Ringbus控制在8個核心的規(guī)模，相當(dāng)于一顆i7 10700K。

ZEN3的IOD依然使用12nm工藝，它與CCD之間通訊的Infinity Fabric讀寫速率相比ZEN2沒有變化，依然是每個時鐘周期16/32的配置。但是隨著工藝制程的進(jìn)步，這一代IOD中內(nèi)存控制器即Uncore得以提升，因而可以與內(nèi)存和FCLK同步運行在更高的物理頻率，可更充分發(fā)揮高頻率DDR4內(nèi)存的性能。此前在第一代ZEN架構(gòu)時AMD曾飽受此困擾，內(nèi)存頻率一度難以穩(wěn)定在DDR4-3000以上。

百尺竿頭更進(jìn)一步，CPU要在頻率以外的領(lǐng)域提高一點效能都是十分艱難的。將以上點滴進(jìn)步匯聚到一起，AMD官方宣稱Ryzen 5000處理器的IPC（時鐘周期指令速率）提高了19%。

實際情況是否真如AMD所述，下面的測試將揭曉答案。

測試平臺搭建與分析

為了確保此次評測順利完成且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，在測試平臺選擇上我們也是絲毫不敢怠慢，特別從微星臨時申請了一片全新的MEG X570 GODLIKE主板來。事實上這款主板也是內(nèi)測階段少數(shù)幾款針對Ryzen 5000系列優(yōu)化BIOS的產(chǎn)品。當(dāng)然，在讀者們看到這篇文章時，所有X570與X550主板都能在官網(wǎng)找到最新的BIOS以支持Ryzen 5000。

微星MEG X570 GODLIKE是市面上最頂級的X570主板之一

5900X與3900X和i9 10900k的合影

除了要測試R9 5900X本尊之外，本次測試還加入了另外三款處理器作對比，它們分別是：核心線程相同的上一代同定位型號R9 3900X；Intel酷睿10代消費級旗艦，一直頭戴"最強游戲CPU"桂冠的i9 10900K；酷睿9代的消費級旗艦i9 9900K，亦可以將其當(dāng)做i7 10700K參考（性能幾乎相同）。

海盜船復(fù)仇者LPX DDR4-4000 16GB×2，時序19/20-23-23-45

選擇DDR4-4000這么高的頻率，可以體現(xiàn)Ryzen 5000系列Uncore與FCLK的頻率能力。

微星X570 GODLIKE，問世一年多來斬獲無數(shù)超頻比賽冠軍，是AMD指定的首席評測主板

規(guī)模驚人的14+4+1相cpu數(shù)字供電確保cpu性能穩(wěn)定發(fā)揮

散熱器亦選擇微星為自家主板定制的360mm液冷散熱器

測試顯卡選擇為微星RTX 3090魔龍24G，就此一套微星全家桶成型

選擇目前性能最強的RTX 3090顯卡將在游戲中最大限度體現(xiàn)CPU性能的影響，而GeForce 30系顯卡又支持PCIe4.0標(biāo)準(zhǔn)，與Ryzen 5900X和X570主板完美契合，一定程度上還可衡量現(xiàn)階段AMD和Intel平臺系統(tǒng)的整體效能差異。

除了基準(zhǔn)測試外，作為的硬件評測室，我們還將選擇11款游戲來做測試，體現(xiàn)CPU的實際應(yīng)用的效果。由于CPU對游戲幀率的影響幅度相對較小，為盡可能排除其它因素干擾，選擇的絕大多數(shù)游戲自帶Benchmark程序。

Ryzen 9 5900X工況展示

在運行基準(zhǔn)測試之前，我們首先查看R9 5900X的工況

CPU-Z截圖，空閑默認(rèn)頻率通常在3.7GHz左右

查看多核頻率，收貨了小小的驚喜，在XFI功能的加持下，最高單核率頻能達(dá)5GHz

5900X的標(biāo)準(zhǔn)自動超頻頻率為4.8GHz，但是我們知道AMD的處理器后綴X的都有一個叫XFI的功能，它能在當(dāng)前CPU溫度和功耗允許的情況下進(jìn)一步提升單核頻率，突破標(biāo)準(zhǔn)上限。根據(jù)以往的經(jīng)驗，多數(shù)情況下再提升100MHz，提升200MHz的較為罕見。

5900X的FCLK物理頻率輕松上至2000MHz

但凡之前仔細(xì)用過銳龍的玩家都知道，要保持FCLK同步，Ryzen 3000系列處理器至多使用DDR4-3600的內(nèi)存，因為ZEN2的FCLK和Uncore很難突破1800MHz，那么如果要同步，內(nèi)存物理頻率也封頂在1800MHz，即DDR4-3600，異步雖然能上的更高，但是會使系統(tǒng)效能縮水，得不償失。

內(nèi)存控制器頻率與DDR4-4000同步

實測證實，R9 5900X的Uncore和FCLK性能有了明顯提升，使CPU可以搭配更高頻率的內(nèi)存使用，補全了之前的短板。據(jù)說2000MHz還不是5000系列的上限，一方面因本次首測時間有限，另一方面為確保評測過程穩(wěn)定，更高的頻率留待后續(xù)發(fā)掘。

基準(zhǔn)測試：浮點與整數(shù)計算性能

開幕雷擊！5900X的SuperPi性能竟然有如此巨大的提升，完全出乎意料，幾乎逼平了Intel最強的i9 10900K，要知道后者的單核睿頻最高達(dá)5.3GHz，而前者只有5GHz。這意味著AMD的IPC已經(jīng)反超Intel了嗎？

WP的測試結(jié)果有點怪，是與SuperPi同樣的整數(shù)運算機制，5900X居然比3900X慢一點。當(dāng)然這個測試軟件相當(dāng)古老了，出現(xiàn)bug也是有可能的。

接下來AIDA64的多線程雙精度浮點計算和64bit整數(shù)計算都毫無懸念，原先3900X就與10900K不分伯仲，新CPU一來就直接領(lǐng)先了。

WINRAR測試就把其它三個吊起來，沒什么可說的。

基準(zhǔn)測試：圖像渲染性能

CINEBENCH R20與CPU-Z測試，毫無懸念——注意單線程性能的華麗反超。

基準(zhǔn)測試：3DMARK與PCMARK

DX11與DX12性能，互有勝負(fù)！

PCIe帶寬，支持4.0的30系顯卡終于讓銳龍體現(xiàn)出了威力，翻倍！

PCMARK10測試相比上一代實現(xiàn)反超

基準(zhǔn)測試：內(nèi)存與存儲性

這里要注意，由于R9 3900X在與FLCK同步的情況下無法使用DDR4-4000，所以以下測試中R9 3900X使用的內(nèi)存頻率為DDR4-3600，F(xiàn)LCK為1800MHz，這基本是第三代銳龍的上限了。由此我們可以了解R9 5900X與3900X此方面的的性能差異。

內(nèi)存性能由原先的微弱劣勢轉(zhuǎn)而全面領(lǐng)先，改進(jìn)的架構(gòu)和提升的FCLK功不可沒

最后是SSD性能測試，使用支持PCIe4.0標(biāo)準(zhǔn)的三星980pro，請忽視總得分，注意標(biāo)注連續(xù)讀寫和4K隨機讀寫性能，我們平時的使用體驗主要由這兩項性能影響。

Ryzen 9 5900X

Core i9 10900K

在PCIe4.0加CPU的IO控制器直連的條件下，只要SSD本身性能足夠出色，在5900X平臺上表現(xiàn)出的速率遠(yuǎn)飛Intel消費級平臺所能企及，貴如10900K都只能使用由南橋DMI總線轉(zhuǎn)入的PCIe通道。

基準(zhǔn)測試到此告一段落，最后我們來看幾款CPU的游戲幀率表現(xiàn)如何

《刺客信條：奧德賽》游戲?qū)崪y

《刺客信條：奧德賽》是由育碧魁北克工作室開發(fā)的一款動作扮演游戲，也是《刺客信條》系列的第十一部作品，游戲故事背景設(shè)定在公元前431年的古希臘，玩家將扮演一名斯巴達(dá)雇傭兵。

《無主之地3》游戲?qū)崪y

《無主之地》是由Gearbox Software打造的經(jīng)典第一人稱射擊游戲系列。該系列以其游戲大膽的美術(shù)風(fēng)格，以及極佳的游戲性，在玩家間廣受好評。而作為系列最新一部作品，《無主之地3》不僅繼承了以往系列作品的優(yōu)點，而且武器槍械更具特色，地圖面積也會遠(yuǎn)超前作，玩家能夠選擇全新四位全新的秘藏獵人盡情探索潘多拉之外的迷人世界。

《死亡擱淺》游戲?qū)崪y

《死亡擱淺》是由Kojima Production制作、索尼發(fā)行的一款動作冒險游戲，也是小島秀夫成立新工作室后的第一部作品。游戲中的世界在經(jīng)歷了神秘的爆炸之后，引發(fā)了一系列超自然的事件，這些事件被稱為"死亡擱淺"，導(dǎo)致整個地球變得面目全非。玩家將穿越在災(zāi)后的美國，嘗試將支離破碎的世界重新"鏈接"在一起。

《孤島驚魂5》游戲?qū)崪y

《孤島驚魂5》是由育碧制作并發(fā)行的一款第一人稱視角射擊游戲，玩家可以單人也可以雙人合作，自由的探索這個看似平靜，實則無比兇險的世界。

《地平線：零之曙光》游戲?qū)崪y

《地平線：零之曙光》是由Guerrilla Games開發(fā)并由索尼發(fā)行的一款第三人稱動作冒險游戲，玩家將在游戲中扮演一個被部落拋棄的年輕人Aloy，為解開圍繞自己身邊的一些神秘事件而踏上冒險旅程。

《戰(zhàn)爭機器5》游戲?qū)崪y

《戰(zhàn)爭機器5》是微軟開發(fā)制作的一款第三人稱視角射擊游戲，是微軟游戲《戰(zhàn)爭機器》系列的正統(tǒng)第五部作品。本作除了登陸XboxOne和微軟自家的應(yīng)用商店之外，還在Steam游戲平臺上同步推出，喜歡《戰(zhàn)爭機器》系列的玩家不容錯過。

《

《地鐵：離去》游戲?qū)崪y

《地鐵：離去》是由4A Games開發(fā)的一款第一人稱射擊游戲，是《地鐵》系列的第三部作品，玩家將乘坐搶來的列車曙光號，在戰(zhàn)后的大陸上一路奔馳探索，探明莫斯科被封鎖的原因，并尋找新的家園。

《古墓麗影：暗影》游戲?qū)崪y

《古墓麗影：暗影》是由Eidos Montreal制作的一款動作冒險游戲，也是《古墓麗影》系列重啟后的第三部作品。

《三國：全面戰(zhàn)爭》游戲?qū)崪y

《三國：全面戰(zhàn)爭》是由Creative Assembly開發(fā)的一款大型即時戰(zhàn)略游戲，也是《全面戰(zhàn)爭》系列的最新作品。本作以中國三國時期作為故事背景，憑借《全面戰(zhàn)爭》系列以往的大場面和恢弘大氣的戰(zhàn)場氣氛，將三國時期那段梟雄與英雄輩出的時代增加了一抹不一樣的色彩。

《CS：GO》游戲?qū)崪y

《反恐精英：全球攻勢》(簡稱CS：GO)是由VALVE和Hidden Path Entertainment合作開發(fā)的一款第一人稱射擊游戲，是《反恐精英》系列的第四部正統(tǒng)作品。玩家將在游戲中分為反恐精英(CT)和恐怖份子(T)兩個陣營，在一個地圖上進(jìn)行戰(zhàn)斗獲得最后的勝利。

《英雄聯(lián)盟》游戲?qū)崪y

《英雄聯(lián)盟》(簡稱LOL)是由Riot Games開發(fā)的一款3D競技戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)游戲，創(chuàng)作團(tuán)隊由原Dota-Allstars的核心人物和暴雪等著名游戲公司的美術(shù)、程序、策劃人員組成，將DOTA的玩法從對戰(zhàn)平臺延伸到網(wǎng)絡(luò)游戲世界，讓玩家們感受到全新的英雄對戰(zhàn)體驗。

總結(jié)：真正意義上的并駕齊驅(qū)

在代表理論算力的基準(zhǔn)測試中，Intel幾乎全面落敗，即使是原先具有大幅領(lǐng)先優(yōu)勢的SuperPi測試也面臨失守，或者說——已經(jīng)失守了。

在全部測試結(jié)束之后，筆者利用富余的時間將i9 10900K的主頻鎖定在5GHz，又測了一次。

5GHz主頻下，i9 10900K的SuperPi成績已經(jīng)輸給銳龍R9 5900X了

我們知道5900X的實際單核睿頻最高到5GHz，運行依靠單線程性能的SuperPi-1M成績?yōu)?.14s，這明顯要比上圖中10900K@5Hz的成績快。結(jié)合CPU-Z和R20測試為佐證，可以確認(rèn)AMD的單線程性能超過了Intel，乃至認(rèn)為AMD的IPC超過了Intel。若再加上毫無懸念的多線程性能，我們似乎可以得出一個重磅結(jié)論——圍困多年的桎梏終于被擊破，AMD已完成全面反超！

然而游戲方面的情況要復(fù)雜的多，與簡單專精的理論測試不一樣，游戲是個綜合性很強的應(yīng)用程序，涉及到的指令五花八門。對CPU資源的利用除了取決于CPU本身的能力之外，還受到開發(fā)者優(yōu)化偏向的影響，這是一個基于硬件開發(fā)的軟件生態(tài)系統(tǒng)。至于游戲開發(fā)者們主要基于哪一方來做優(yōu)化開發(fā)，答案毫無疑問是Intel，十多年積累的生態(tài)優(yōu)勢不可能一朝一夕之間就被逆轉(zhuǎn)。

因此AMD并沒有像在理論測試中那樣吊打Intel，戰(zhàn)局依然膠著。但是參考一下全面落敗的R9 3900X，我們會發(fā)現(xiàn)這是銳龍CPU第一次在非選擇性的游戲測試中與酷睿最強的游戲CPU打成平手，而且是在劣勢的游戲生態(tài)下，這本身就是一個耀眼的成就。

換句話說，自2007年開始，13年后的今天，AMD終于又一次將游戲性能的天花板與Intel拉到了同一水平線上，接下來的戰(zhàn)爭將從真正意義的勢均力敵開始。按照AMD如此迅猛的進(jìn)步速度，如果Intel的11代桌面級處理器再不拿出點實質(zhì)性的提升，下一次真就大勢已去了。

關(guān)于Ryzen 5000系列的超頻性能，IPC性能以及其它方面與Intel對比一系列情況，我們將逐一撰文與大家分享，盡請期待。