如果说现代CPU“核战”的挑起者,那肯定是AMD莫属。初代锐龙处理器直接将8核心16线程的规格放入消费级市场,后续更是推出了16核心32线程的处理器。可是AMD并没有一味的增加核心数,而是在自身的产品中不断的提升IPC性能与架构改进,以更好的适应现代化的PC需求。在Zen3架构中,凭借对CCX大幅改动,AMD 锐龙5000系列处理器的通信延迟有着明显的降低,L3缓存的利用率得到了提升。这一改变,让Zen3架构处理器的单核性能增强,游戏性能得到了提升,锐龙5000系列处理器成为了全面强势的产品。甚至经历对手两代产品更新,仍然具有一战之力,这也让消费者对AMD YES的呼声一浪比一浪高。

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虽说游戏性能得到提升,但AMD对此并不满足。在今年早些时候,凭借3D V-Cache技术,AMD带来了被称为「最强游戏CPU」的锐龙7 5800X3D,让游戏CPU的选择彻底逆转。

然而不到半年时间,“Zen4”处理器降临,在架构全面提升、插槽全新升级的这锐龙7000系列处理器一代,AMD也为这样的新品加入了重量级的更新:官方表示“Zen4”架构处理器的IPC再能提升13%!并且频率再创新高!这两方面加成 下,让锐龙7000处理器成为了游戏与生产力两头通吃的全能王者!

全新Zen 4架构

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自2017年初代Zen架构推出后,每一次迭代都有不小的提升。Zen4对比Zen3来说,制程工艺从台积电7nm升级到5nm。同时架构上的改进,让Zen4架构处理器有13%的IPC提升,单线程性能多达29%的提升,最高Boost频率可以提升至5.7GHz(57%的人类感谢你?)。

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根据AMD的文档描述,这13%的IPC提升来源于5个方面的改进与升级,包括:前端设计改进、加载/存储操作优化、分支预测调整、执行引擎提升、L2缓存增大。可以看到,IPC的提升全来源于架构的设计,而制程的升级更多的是让处理器能跑到更高的频率、获得更好的能耗控制。

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至于在Zen4架构中,最为重要的、对IPC影响最大的改进就是前段设计改进:操作缓存增大了大约68%,每个时钟周期可以进行9个宏运算码(Macro-op),此前的Zen 3只能在整数与浮点运算之间分派6次指令。其次,对分支预测也进行了改进,现在Zen4架构中每个时钟周期可以预测2个跳转分支,能更好地从分支预测错误中恢复。管线中,L1 BTB也增大了50%,L2 BTB也有相应的增加,让更多正确的指令准备好填充指令提示,从而提升处理器性能。

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Micro-op队列后,来到执行引擎方面,针对整个Retire队列增加了25%的空间,拥有更大的整数/浮点寄存器堆,还有更深的缓冲区(buffer)。

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接着是Load/Store队列,其中Load队列增加了22%,减少了数据缓存端口的冲突。并增加了50%的L2 DTLB,以便存储更多的数据让处理器读取。

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在Zen4的Cache中,AMD为每个核心升级了L2 Cache,容量从Zen3的512KB提升到现在的1MB。并且,此前Zen3每个核心L2到L3支持64个Outstanding Misses,L3到内存支持192个Outstanding Misses,在Zen4中得到了进一步的提升。

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在指令集方面,加入了AVX-512,主要用于AI计算和HPC应用加速,其中FP32做推理的多线程性能相比锐龙5000系列处理器提升了1.3倍;而AVX-512_VNNI使用Int8推理的多线程性能,相比锐龙5000系列提升2.5倍。对于有特定软件需求的用户来说,算是一个小惊喜了。

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值得注意的是,锐龙7000系列的AVX-512指令集采用256bit位宽的寄存器,旨在获得部分工作内容的高效率,同时保证其功耗控制。相比512bit位宽,256bit在对AVX-512指令没有频率影响的情况下,可以拥有与AVX-256等效的吞吐量。毕竟减少了取指令操作以及控制了CPU开销,效率自然更高。没有专业需求的游戏玩家也不用担心AVX-512让CPU功耗暴增。

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除了核心的提升,锐龙7000系列的I/O Die也升级为台积电6nm制程工艺。其中还优化了IF总线,集成核显,支持JEDEC标准的DDR5-5200MHz ECC内存,拥有28通道的PCIe 5.0,支持USB BIOS Flashback,还集成了锐龙6000系列移动处理器的部分电源管理功能。

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内置的GPU采用RDNA2架构,支持AV1解码、H.264 & HEVC 解码/编码、HDMI 2.1、DP 2.0、4K60帧输出等。规格方面,这块核显仅有2个CU单元,共128流处理器,妥妥的亮机卡。不过对于日常办公娱乐、或者手头上无显卡的装机用户来说,这颗核显还是非常重要的。

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最后要提的是,IPC与制程工艺的提升,为锐龙7000系列带来了更好的能效比以及功耗控制。同为16核心的处理器,锐龙9 7950X相比锐龙9 5950X,在不同功耗点下都有大幅的性能提升。

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而在同等性能表现的情况下,Zen 4要比Zen 3功耗降低62%;在同等功耗的情况下,Zen 4要比Zen 3性能提升49%。

AMD 锐龙 7000系列

首发锐龙7000系列共有四款产品,锐龙9 7950X、锐龙9 7900X、锐龙7 7700X、锐龙5 7600X。四种处理器规格对应了四款产品。

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(左:LGA 1718封装 右:PGA 1334封装)

AMD 锐龙7000系列采用台积电5nm制程工艺,经历4代产品,终于升级到了AM5平台,封装工艺也从原来的PGA 1334升级成LGA 1718,该插槽最大可以输出230W功率。对于用户来说,LGA封装还是很方便的,阵脚位于主板插槽,而非处理器上,安装时也不用担心磕碰到针脚。另外,锐龙7000系列将不送散热器,好在仍然兼容现有的AM4接口散热器。

锐龙9 7900X与锐龙5 7600X

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我们首批拿到的是锐龙9 7900X与锐龙5 7600X。其中锐龙9 7900X基于Zen 4架构,采用12核心24线程,主频4.7GHz,最大Boost频率5.6GHz。拥有12MB L2 Cache,64MB L3 Cache,TDP 170W。

锐龙5 7600X同样基于Zen 4架构,采用6核心12线程,主频4.7GHz,最大Boost频率5.3GHz。拥有6MB L2 Cache,32MB L3 Cache,TDP 105W。

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对比上一代锐龙,从外观到安装体验,整体差别非常大。

X670E芯片组

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与处理器一同到来的,还有全新的AMD 600系列主板。共有X670 Extreme、X670、B650 Extreme、B650四种规格。其中X670E和B650E属于双PCH芯片的主板。AM5的主板最大的卖点就是更换了全新的AM5插槽,也因为如此有了更加强悍的拓展性,比如支持PCIe 5.0插槽、更高频率的DDR5内存、更充足的供电能力,还有数量恐怖的外围接口。

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我们拿到的这块X670E主板,在它的散热片下,就隐藏着两个PCH芯片,让主板“壕无人性”的拥有了更强悍的拓展性。

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在这块主板的I/O挡板处,能看到丰富的接口:1个HDMI 2.1接口、1个DP接口、1个支持DP协议的Type-C接口、1个USB 3.2 Gen 2的Type-C接口、2个USB 2.0接口、4个USB 3.2 Gen 2接口(2个支持USB BIOS FlashBack)、4个USB 3.2 Gen 1接口。

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另外,LGA插槽也是装机体验非常好的一点,不得不说,这个CPU插槽看着非常扎实,外观有点类似线程撕裂者的TR4插槽,不过四周的螺丝并不需要拧开,拉起旁边的小杆子即可安装。注意的是,这个插槽直接支持AM4插槽的散热器,所以手上还有强悍水冷的用户,换平台也不用换散热器啦。不过记得螺丝不要拧太紧,官方文档显示,AM5插槽的处理器安装后会比AM4的略高,如果散热螺丝拧太紧可能会损害处理器和主板。

测试平台

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强大的处理器也迎来了优秀的伙伴,AMD 600系列主板采用DDR5内存,频率可以来到5200MHz (非超频情况下)。并且还有AMD EXPO 内存超频技术,用户只需要在BIOS中开启,即可获得最佳工作频率。

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为了测试处理器的极限性能,显卡自然不能成为瓶颈。本次测试使用一张华擎 RX 6950 XT,直接拉满。至于散热,选择了九州风神的堡垒240 V2,高达250W TDP的一体式水冷,不怕压不住顶级处理器。

CPU:AMD 锐龙9 7900X / 锐龙5 7600X

散热:九州风神 堡垒240 V2

内存:芝奇 DDR5 6000Mhz 16GB×2

主板:X670E AORUS MASTER

显卡:华擎RX 6950 XT OCF 16GB

理论性能测试

Zen 4架构的提升不只限于游戏方面,对于内容创作者来说,它也能有不错的表现。所以在理论测试中,我们加入了POV-Ray和x264 BenchMark,以便更好地了解AMD 锐龙9 7900X和AMD 锐龙5 7600X的实力。

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首先是常见的CPU-Z测试,AMD 锐龙9 7900X单核跑分767,多核11880;AMD 锐龙5 7600X单核跑分762,多核6042。对比Zen 3架构的锐龙7 5800X3D,单核性能确实得到了提升,足足有21%;而对比i9-12900K,单核表现仍然有差距,但多核成绩仍然小赢。

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接着是CineBench R23测试,作为知名3D软件开发商Maxon Computer的测试软件,使用了Cinema 4D特效软件的引擎,因此可以较好地反应CPU的专业开发能力。实测锐龙9 7900X单核得分1998 pts,多核28892 pts;锐龙5 7600X单核1968 pts,多核15099 pts。从结果来看,锐龙5 7600X单核性能相比锐龙7 5800X3D提升了31%,小幅领先i9-12900K;多核性能对比,少了2个核心的锐龙5 7600X甚至比锐龙7 5800X3D要强,锐龙9 7900X就不用说了,优势明显。

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CPU Profile,3DMark推出的CPU专用测试工具,可以了解处理器从1线程到全部线程的性能表现。实测锐龙9 7900X单线程1115分,最大线程得分12908(24T);锐龙5 7600X单线程1081分,最大线程得分7214(12T)。对比起来,依旧是Zen 4单核优势;多核表现锐龙9胜过12代酷睿i9,Zen 4的锐龙5追平Zen 3的锐龙7。

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POV-Ray,一款使用光线跟踪绘制三维图像的软件,主要考验工作站处理器性能,对于专业工作用户更有参考性。实测锐龙9 7900X单线程752.56 PPS,多线程9781.86 PPS;锐龙5 7600X单线程742.56 PPS,多线程5286.65 PPS。Zen 4对比Zen 3来说,单线程和多线程都有不小提升;对比12代酷睿,同样优势明显。

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x264 FHD Benchmark,x264视频编码测试程序。锐龙9 7900X每秒可渲染102帧;锐龙5 7600X每秒可渲染75帧。锐龙9 7900X性能表现与i9-12900K相近,锐龙5 7600X相比锐龙7 5800X3D有所提升。

整体表现来看,Zen 4无论是单核还是多核都比Zen 3有不小提升。多个项目中锐龙5 7600X成绩与锐龙7 5800X3D持平。而锐龙9 7900X和i9-12900K也是打的有来有回,考虑到上面还有一个16核心32线程的大哥锐龙9 7950X,这次Zen 4的表现着实亮眼。

游戏实测

完成了基础测试,我们来看看游戏玩家最关心的部分。测试显卡为华擎RX 6950 XT OCF 16GB,分辨率选择1920×1080,不用担心显卡瓶颈。

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《古墓丽影:暗影》,锐龙9 7900X平均帧率280帧;锐龙5 7600X平均帧率271帧。对比上一代的锐龙7 5800X3D没有太多升级,不过相比i9-12900K还是有不小优势。

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《彩虹六号:围攻》,锐龙9 7900X平均帧率615帧,锐龙5 7600X平均帧率655。Zen 4架构对比Zen 3架构,性能有14%以上的提升,其中锐龙5 7600X的表现还是让人有点意外的。而对比i9-12900K,虽然锐龙7 5800X3D稍逊一筹,但Zen 4架构的两颗CPU都有领先。

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《CS:GO》,锐龙9 7900X平均帧率598帧,锐龙5 7600X平均帧率593帧。Zen 4整体相比Zen 3有进步,但在该游戏中略低于i9-12900K。

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《刺客信条:英灵殿》,锐龙9 7900X平均帧率171帧,锐龙5 7600X平均帧率181帧。锐龙7 5800X3D则与i9-12900K表现持平,四款处理器表现很接近。

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《无主之地3》,锐龙9 7900X平均帧率246帧,锐龙5 7600X平均帧率243帧。在这个项目中,使用Zen4架构的处理器,大幅度的超越了12代酷睿与Zen3架构的处理器,实属强悍。

功耗测试

突破5GHz的频率,还有核显与AVX-512指令集的加入,这一代锐龙9 7900X的TDP热设计功耗达到了170W,锐龙5 7600X则依旧是105W设计。在功耗与温度实测中,搭配240mm一体式水冷散热器,进行AIDA 64 10分钟单烤FPU测试。

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(锐龙9 7900X 功耗实测)

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(锐龙5 7600X 功耗实测)

实测结果,锐龙9 7900X最高温度95.1°C,最高功耗178W;锐龙5 7600X最高温度93.8°C,最高功耗107W。

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官方推荐的散热方案,锐龙5、锐龙7采用塔式散热器,锐龙9采用240-280mm水冷,测试下来确实足够使用了。

总结

因为时间紧迫,所以测试的项目不是很完全。可是从测试结果来看,Zen 4架构的确带来了不小的IPC提升。单核方面,锐龙9 7900X和锐龙5 7600X的表现要比锐龙7 5800X3D强了不少。在CineBench R15和POV-Ray测试中,甚至比i9-12900K强。多核方面,定位中端的锐龙5 7600X追平上一代定位高端的锐龙7 5800X3D,定位次旗舰的锐龙9 7900X也是胜过了i家次旗舰i9-12900K。游戏部分,Zen 4架构相比小幅提升,在部分游戏中表现突出。

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整体来看,AMD 锐龙 7000系列在CPU单核方面提升显著,L2缓存增大、新加入的AVX-512指令集让它在内容创作方面性能得到大幅提升,成为一款全面的桌面端处理器。同时,LGA封装、内置RDNA2核显、5nm的优秀功耗控制,让这一代的锐龙处理器用起来更加顺手。不论是游戏玩家、专业用户,还是性价比消费者,都能在其中找到自己的需求。

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