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Zen3回顧:AMD處理器彎道超車的華麗之戰

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在Zen3架構處理器完成意義重大的歷史性任務之後,將把重責大任交給繼任的Zen4架構,就讓我們一起回顧一下它的豐功偉業。5603340e6cf3f8d48f4ff21ccf66e2c4

在Zen3架構處理器完成意義重大的歷史性任務之後,將把重責大任交給繼任的Zen4架構,就讓我們一起回顧一下它的豐功偉業。

AMD的處理器逆轉秀

2011年到2015年對AMD來說絕對是段相當艱苦的時間,當時的工程車家族(Bulldozer、Piledriver、Steamroller、Excavator)以及貓系動物園(Bobcat、Jaguar、Puma)等系列處理器效能表現讓人印象深刻,爛得印象深刻。

而到了2017年推出的第1代Ryzen處理器,採用全新的Zen架構,與2019推出採用Zen 2架構的第2代Ryzen處理器,稍稍改善了這個狀況。而我們這次整理的重點,便是2020推出的Zen 3架構的第3代Ryzen 5000系列處理器。

AMD靠著Ryzen 5000系列處理器上演精彩的逆轉勝,在推出當時便超越競爭對手的旗艦產品並拉開明顯差距。例如在筆者先前的測試專題中,規格次高的Ryzen 9 5900XT與Intel旗艦Core i9-10900K相比,在Cinebench R20測試中單核心領先約15.53%,多核心領先擴大至27.93%。

採用Zen 3架構的第3代Ryzen 5000系列處理器打出漂亮的一戰,也讓AMD重返榮耀。

從Cinebench R20圖型渲染測試來看,Ryzen 9 5900XT在單核心項目領先Core i9-10900K約15.53%,多核心項目則因為多了2個實體核心,領先擴大至27.93%。

(若手機版瀏覽器無法顯示表格,請點我看完整表格

Ryzen 5000系列處理器規格簡表

處理器型號核心/執行緒基礎時脈最大Boost時脈L2快取記憶體L3快取記憶體PCIe通道數

內建顯示運算單元、時脈

TDP發表當時定價(美金)
Ryzen 9 5950X16/323.4GHz4.9GHz8MB64MB24x PCIe Gen 4105W$799
Ryzen 9 5900X12/243.7GHz4.8GHz6MB64MB24x PCIe Gen 4105W$549
Ryzen 7 5800X3D8/163.4GHz4.5GHz4MB96MB24x PCIe Gen 4105W$449
Ryzen 7 5800X8/163.8GHz4.7GHz4MB32MB24x PCIe Gen 4105W$449
Ryzen 7 5700X8/163.4GHz4.6GHz4MB32MB24x PCIe Gen 465W$299
Ryzen 7 5700G8/163.8GHz4.6GHz4MB16MB24x PCIe Gen 38CUs、2000MHz65W$359
Ryzen 5 5600X6/123.7GHz4.6GHz3MB32MB24x PCIe Gen 465W$299
Ryzen 5 56006/123.5GHz4.4GHz3MB32MB24x PCIe Gen 465W$199
Ryzen 5 5600G6/123.9GHz4.4GHz3MB16MB24x PCIe Gen 37CUs、1900MHz65W$259
Ryzen 5 55006/123.6GHz4.2GHz3MB16MB24x PCIe Gen 365W$159

大改架構還不夠,伺服器技術下放二段變身

Zen 3架構雖然在名稱上襲承Zen與Zen 2,但確是款完全重新設計(Ground-up Redesign)的處理器架構,包含強化前端、執行引擎、存取、SoC架構等部分都經過改善,並帶來了顯著的效能與功能提升。

另一方面,Zen 3架構也改善了CCD(Compute Die,運算裸晶)與CCX(Core Complexes,核心複合體)的配置。舉例來說,原本8核心處理器需要由2組具有4個處理器核心的CCX組成1組CCD,而Zen 3則只需1組具有8個處理器核心的CCX組成1組CCD,就能完成8核心處理器。

這樣最大的好處在於核心之間的資料交換更為流暢(不需跨CCX通訊),且可以將原本 分為2組16MB的L3快取記憶體,合併為統一的32MB,利用上更具效率且能容納更大筆的資料,有助於提升整體以及遊戲效能表現。

AMD甚至在Zen 3架構的尾盤,將原本應用於伺服器處理器的3D V-Cache技術下放至家用處理器,並推出L3快取記憶體由32MB擴增至96MB的Ryzen 7 5800X3D,並確實帶來顯著遊戲效能提升。例如在先前的測試專題中,可以看到《極地戰嚎6》1080p開啟光線追蹤的測試中,Ryzen 7 5800X3D的效能表現領先Ryzen 7 5800X達19.78%,可見3D V-Cache對遊戲效能立竿見影的功效。

Zen 3重新設計整個處理器,前端、執行引擎、存取、SoC架構都有改進。

Zen 3的CCX組態,將原本只能容納4個處理器核心的限制提升至8個,快取記憶體也合併為統一32MB區塊,有助於降低處理器延遲。

3D V-Cache將增量的L3快取記憶體「黏」到原本的裸晶上,並維持處理器尺寸,透過直接銅對銅介面連結,並以TSV(Through Silicon Vias)線路傳輸資料。

Zen 4架構的第4代Ryzen 7000系列處理器即將問世,Zen 3的傳奇也將告一段落,至於Zen 4能不能夠繼續挑起大樑,敬請期待我們後續的報導與測試。

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