终于来到8核心正面对决的时刻,AMD 7nm制程Zen 2构架Ryzen 3000处理器,全产品线7+1颗处理器,不仅带来15% IPC提升,更让单核性能提升21%之多,这次不仅多核性能领先,游戏性能更是伯仲之间,再算上PCIe Gen4的助攻,让AMD不仅捡到枪还满满弹药,这次的性能比拼,究竟结果如何,就让笔者娓娓道来。
由于这代Zen 2构架的更新,不仅提升15% IPC性能,更让单核心有着21%性能的领先(相较于二代Ryzen),而第三代采用相同的「Precision Boost 2」机会超频算法,依据使用的线程数量,对应温度与电流等限制来提升CPU的最高时脉。
因此,若散热器有着良好的压制能力,即可让Precision Boost 2发挥出接近手动超频的性能。此次测试,将以Ryzen 7 3700X与Ryzen 9 3900X为主角,搭配上代Ryzen 7 2700X与竞品i9-9900K进行测试。
操作系统为Windows 10 1809,支持着第三代Ryzen的Topology Awareness与UEFI CPPC2优化。简单来说Topology Awareness,会让系统调度时优先塞满同一个CCX的核心,确保线程在同核心下有最低的延迟;UEFI CPPC2则是电源、性能控制,需要藉由BIOS支持,可让处理器在调整时脉时反应缩短至1-2ms。
CPU-Z似乎已获得正确的数据,代号Matisse、7nm制程的Ryzen 7 3700X与Ryzen 9 3900X处理器,分别是8C16T与12C24T的核心与线程。主板使用ASUS ROG Crosshair VIII Formula(C8F),BIOS版本为7502、AGESA 1.0.0.2。內存则是DDR4-3600 8GB*2。
CPUmark99测试,单看处理器的单核心执行能力,单核心的IPC、时脉高即可获得相当高分。
这代Ryzen可以说是全力拼IPC与单核性能,因此3700X与3900X单核性能提升至776、788分,相较于2700X分别提升了23%、25%;但是,对上i9-9900K单核可达5GHz的高时脉,还是有点距离。
wPrime则用来衡量处理器多线程运算能力,透过计算平方根的方式来测量处理器性能,测试分为32M与1024M运算难度,就看谁的多核心运算能力较强,即可用最短的时间完成计算。测试都以各处理器最大线程来进行测试。
从比较来看,3700X性能非常接近i9-9900K,换句话说预设下3800X肯定能赢;而24T的3900X就比16T的要快许多。而同样8核心的3700X比起2700X,有着14-18%的性能提升。
CINEBENCH R15,由MAXON基于Cinema 4D所开发,可用来评价电脑处理器的3D绘图性能。也是目前用来评比CPU运算性能常见的测试软件。
多核心性能3700X近似于i9-9900K处在2200 cb的成绩,而对上2700X则有着22%的多核性能提升。至于同价位比较的3900X与i9-9900K,则是3234 cb对2204 cb,这大家知道就好,这也是AMD一贯策略:「同你价格,多你核心,多核就是强。」。
单核心性能,3700X与3900X都有着205、206 cb的性能,比起2700X则有着19%的单核性能提升。但相较于i9-9900K的单核216 cb还是输给了对手的高时脉。
CINEBENCH R20,新版本采用更复杂的测试场景,其所需的渲染运算性能是R15的8倍,对于內存的使用量也是以往的4倍,有鉴于此新版本的R20分数并无法与R15进行比较。
这次AMD也以R20的分数为比较基准,多核性能同样3700X与i9-9900K相当,都有着4900 cb的性能,更比起同核上代2700X提升了26%多核性能。至于12核心的3900X,可有着7278 cb的性能,相较于同价位的i9-9900K有着46%的性能领先。
单核性能方面,反而3700X与3900X有着503、508 cb,更赢过i9-9900K的480 cb单核成绩;若单核性能对比上代2700X,这代Ryzen单核性能足足提升25%之多。
Corona Benchmark则是相当容易操作的测试工具,主要是透过CPU运算光线追踪的渲染图象,评分为计时以秒为单位。
这测试来看3700X花费106秒略慢于i9-9900K的92秒运算时间,但大哥3900X只需要71秒就完成。
V-Ray Benchmark同样是测试电脑的CPU对光线追踪的渲染图象的运算速度,评分为计时以秒为单位。
就结果来看,同样是i9-9900K的62秒小赢3700X的66秒,但是大哥3900X则只需要45秒。
测试电脑整体性能PCMark 10可说是代表性的工具,分别针对Essentials基本电脑工作,如App启动速度、视讯会议、网页浏览性能进行评分,而Productivity生产力测试,则以电子表格与文书工作为测试项目,至于Digital Content Creation图像内容创作上,则是以相片/视频编辑和渲染与可视化进行测。
测试情境相当贴近一般电脑使用的状况,而这测试在一、二代Ryzen时,都因为时脉、单核性能、I/O性能等因素,成绩不如竞品,但这次三代的改进,让3700X与3900X有着更好的成绩。
PCMark 10总成绩3700X 6,504分、3900X 6,637分,比起i9-9900K的6,336要高出许多,而跟上一代2700X的5,585分相比,电脑性能提升了16%之多。细项,Essentials大幅领先,而且在Productivity也有近20%的性能提升,整体表现格外亮眼。
3DMark则是目前相当主流的游戏绘图性能测试工具,显卡选用Radeon RX 5700 XT,测试不同CPU对于游戏绘图性能的差异。
Fire Strike属于于主流AAA等级、DirectX 11的测试情境,在1080p测试中,可见3900X、3700X与i9-9900K有着相同的总分22,000分,而针对物理运算测试,则是3900X获得30,134分最高,接着是i9-990K的25,780分,而3700X也有着24,883分。
Time Spy同样是锁定主流AAA等级、1400p的测试,但API改用DirectX 12进行测试,可见这4款处理器在相同GPU下,有着相似的总分,但3900X最高9,181分、3700X / 8,969分、2700X / 8,727分与i9-9900K / 8,701分。至于Time Spy CPU表现则是3900X > i9-9900K > 3700X > 2700X。
这表示对于DX11的游戏,第三代Ryzen有着更好的性能,可以跟Intel相互较劲。而在DirectX 12则处于平手状态。因此可预期,游戏测试会是双方有输有赢的局面,不像一、二代只能追着跑。
关于PCIe 4.0测试,除了SSD之外,这次使用的Radeon RX 5700 XT也支持,虽然目前软件都显示RX 5700 XT使用PCIe 3.0 x16的总线,但实际透过3DMark PCI Express feature test则可测出差异。
3900X与3700X可达到最高24、25 GB/s的频宽,而2700X与i9-9900K则只有13 GB/s的频宽。但游戏测试可能性能雷同,但这还有什么好处?
有,可以双卡PCIe 3.0 x16在X570上实现,实际在3900X、X570主板上装上RX 5700 XT与RX 5700双卡,透过3DMark测试,则显示频宽为13 GB/s。
也就是说,CPU给的PCIe 4.0 x16分给两个插槽各为PCIe 4.0 x8,而这实际频宽也相当于PCIe 3.0 x16,所以才会得到频宽13 GB/s的结果。
这次游戏差距真的要小于1%了,游戏选择好测试的《绝地求生PUBG》、《刺客教条:奥德赛》、《全境封锁2》(DX12)与《末日Z战》(Vulkan),测试皆以1080p、特效全开进行。
测试的4款游戏,其中三款《末日Z战》、《绝地求生PUBG》与《刺客教条:奥德赛》算是持平,而《全境封锁2》反而3700X以平均99 fps击败i9-9900K的89 fps。
相较于一、二代Ryzen,平均游戏性能会输给Intel约在10-15%之间,但第三代Ryzen一个翻身,让游戏性能差距小于1%。但考察到测试仅4款,以AMD提供的数据,在20款游戏下差距约在5%以内。
这代真的游戏性能可说是「平起平坐」,Ryzen势必再夺回最佳游戏处理器的荣誉。
测试全使用Corsair H100i Pro 240mm一体式水冷散热器,但由于处理器都设定为预设Auto,因此在压力测试时,Ryzen会自动调节时脉,使得温度与功耗相对低了些。
以下测试为主板预设Auto的测试,仅调整內存时脉为DDR4-3600。首先,待机时这四颗温度都在39°C左右、整机功耗79W。
AIDA 64压力测试下,3900X、3700X与i9-9900K温度都差不多84°C左右,但相对整机功耗i9-9900K较高254W。测试时处理器时脉三者约在3900X / 4.2GHz、3700X / 4.1GHz、i9-9900K / 4.7GHz。
Prime95 v28版本还未加入AVX测试,因此3900X温度79°C、3700X温度76°C、i9-9900K温度最高91°C,但相对的三者时脉跟AIDA64测试差不多,3900X / 4.1GHz、3700X / 4.1GHz、i9-9900K / 4.7GHz。也因此i9-9900K功耗较高356W。
Prime95 v29版本导入AVX测试,但温度表现差异不大,但3900X与3700X时脉都降到3.9GHz,因此温度表现也在77.5°C、70.5°C,但相对的i9-9900K还是固定在4.7GHz,因此功耗也是最高345W。
从图表来看,表面上是AMD温度比较低、比较省电,但实质上应该这么说:「AMD的Boost机制比较聪明,相对Intel比较呆。」,AMD用的Precision Boost 2是依据线程使用量、电压、温度等各方考察下,自动的调整时脉与电压。
但Intel的方式是,你几个核心用时脉就固定在几GHz在跑,因此全核就是跑4.7GHz,使得在「预设」前提下功耗、温度输给AMD。
第三代Ryzen处理器以7nm制程Zen 2构架,大幅提升单核心性能与时脉,即便是同样核心数也可与Intel同核较劲;而受惠于Chiplet设计,不仅內存时脉、延迟大有长进,更让AMD可在同价位下依旧给予更多的核心、更强的性能。
以同样的8核心对拼i9-9900K,上述测试可见有输有赢的局面,单核性能的提升大家有目共睹,多核性能非常接近,这颗做为8核心游戏处理器,肯定有着较好的性价比。当然若要8核赢,AMD还有Ryzen 7 3800X可档,这次AMD不仅捡到枪,还弹药充足。