基于全新Zen4平台的AMDRyzen97900X首发评测

　　Hi，我是溢图科技。本文特约作者：@快乐肥宅庆先森  前言
　　一转眼的时间距离AMD Zen3（Ryzen 5000系列）发布已经差不多两年了，在过去的两年里Zen3算是出尽了风头，从Intel的10代酷睿对阵到12代，在保持了之前AMD一如既往的多线程性能优势的同时把游戏性能也提升到了另一个新次元，一直到基于全新架构全新工艺双升级的Alder Lake，Zen3才算迎来真正的对手。Zen3在架构层面无疑是非常成功的，但放到两年后的今天与对手最新的Alder Lake相比，在新特性、单线程性能之类对用户体验至关重要的方面就显得有些落后了。
　　于是在2022年9月，Zen架构也迎来它的最新一代更新，首发仍然是桌面版处理器，即锐龙7000系列，包括7950X、7900X、7700X和7600X四个型号。
　　Zen4处理器架构解析
　　跟隔壁Alder Lake以及即将推出的Raptor Lake在微架构和拓扑结构上都作了全新设计不同，Zen4的微架构设计与Zen2、Zen3一脉相承，这次换成AMD在稳扎稳打的前进。
　　处理器内核拓扑方面继承了Zen2开始的IOD/CCD Chiplet结构，这次最大规模仍然是2CCD/16Cores，没有传说中的3CCD 24C版本有点可惜。CCD和IOD之间仍然通过Infinity Fabric连接。
　　Zen4架构改变最大的地方在IOD，换用了TSMC 6nm工艺，内存控制器升级到最新的DDR5。同时在最新的PCIe 5.0、USB 3.2 Gen2支持上一律跟上最新潮流，按AMD的说法这颗IOD足够用到2025年，确实从目前的接口需求来看这颗IOD应该是不太需要短期内更新，PCIe 6.0刚刚起草完规范，甚至RTX40系列都还在用PCIe 4.0；至于DDR6更是连影子都见不到。
　　图上的PCIe 5.0看似是给了16+4+4+4一共28根lanes，都赶上之前Intel HEDT的通道数量了。但实际上CPU直接引出的只有给显卡的x16和给直连m.2的一根x4，另外两根x4是用来连接PCH的——没错，这次AM5主板高端型号采用的是双PCH设计，这个咱们等下再说。
　　CCD的改进一个是在缓存部分，每核心的二级缓存的容量从Zen3的512KB翻倍至1MB，三级缓存容量不变但是根据AMD的说法访存性能相比Zen3有了显著提升。仍然是一个CCD内的8核心共享三级缓存设计，应该仍然是采用Ringbus来连接单CCX内的各个核心。
　　Zen3内核微架构
　　Zen4内核微架构
　　内核微架构层面跟Zen3基本一致，仍然采用整数浮点分离式设计，前端每周期可以载入的微指令数量从8提升到9，L1 BTB和微指令缓存也相比Zen3增大了50%和68%，取指和译码这一部分相比Zen3加宽了不少，在复杂指令并行方面应该会有不小的进步。
　　执行部分（后端）改进不是很大，除了感知不强徒增功耗的AVX512支持之外主要还是提高了队列深度和寄存器大小，不过Zen3本身的执行端就是一个比较宽的设计，号称最强x86单核的Golden Cove也才12组执行端口，这部分不拓宽而是选择加深也在情理之中。
　　这张图里可以很明确的看到Zen4相比Zen3都加深了哪些部分，其实总结起来看还是缓存俩字，Micro-op/L1/L2这些明确写着Cache的自不必说，Int Reg和FP Reg这些都是寄存器，看成一个只需要1时钟周期访问的超快缓存也可以。只能说AMD在缓存这块玩得还是颇有心得，在Zen3上面我们也看到了AMD在缓存上的改进带来的性能提升，虽然执行层面改变不大，但我们仍然可以期待Zen4的访存进步可以给我们带来什么样的惊喜。
　　然后就是外部，全新的AM5接口——其它的都不用在意，最大的改进还是终于换了LGA插槽，终于不用每次拆卸散热器的时候都担心拔出萝卜带出泥了。
　　主板芯片组设计，这次X670和B650都有双PCH的版本，采用E后缀进行区分，对应之前的Zen4 IOD额外的两路PCIex4输出。具体每个PCH的扩展性如上图，实际上单B650 PCH提供的8根PCIe4.0和2根PCIe 3.0以及2个SATA就已经可以满足90%用户的需求，X670E这种给的24根PCIe 4.0lanes我都想不到怎么用完，难不成真的插六根m.2……？ Ryzen 9 7900X&ROG Crosshair X670E Hero实物赏析
　　这次首发的四款Ryzen 7000处理器全部不附送原装散热器，包装也采用了更＂环保＂的小盒设计。盒子上面有个小窗可以直接看到处理器。撕开封条之后可以把这一面的盖板拿下来，用于展示处理器倒是挺方便的。
　　Ryzen 7000处理器顶盖换成了全新的八爪鱼造型，这个造型貌似之前争议挺大主要就是硅脂涂多了会不会溢出来，但实际试过之后其实还好，溢出的硅脂更容易粘在散热器底部而不是漏下去，除非你用的硅脂流动性实在太好。这波啊，这波利好7921。
　　跟Zen3的R9 5950X相比，PCB的面积基本是一样的，相当于在原来大小的顶盖上开了八个槽。
　　底部没有电容之类的，这次连底下掉电容的风险都没有了，这设计倒是跟AMD自家的HEDT/Server处理器一脉相承。
　　终于可以这样安心的放在桌面上把玩了。
　　安装方式如图所示，这次Intel和AMD的安装基本统一了。
　　再来看一下本代CPU的御用座驾X600系列主板，我们这次拿到的是华硕的纯血ROG，Crosshair X670E Hero。
　　自从华硕放弃代数命名改用芯片组型号直接命名以来，不同平台和型号的纯血ROG主板设计趋于统一，这个风格还挺干练耐看的没有之前某些型号的那种花里胡哨。除了IO挡板上的Crosshair字样之外，一眼看上去跟MZ690H别无二致。
　　新系列的眼睛和型号标识也收敛了很多，不再会发光，可能是考虑到这个地方即使发光也会完全被现在越做越厚的高端显卡挡住，意义不大了吧……
　　Socket AM5 CPU插槽，这个角度同时也可以看到密密麻麻排布的25相供电和MOS散热片里穿插的热管。AM5的散热器孔距与AM4相同，只不过背板和LGA插槽的扣具固定在了一起，如果你之前的散热器使用AM4原装背板安装的话那么可以直接在AM5平台上使用，如果需要散热器厂商单独配的背板，则需要等散热器厂商推出支持AM5扣具的版本。
　　背部I/O接口方面分别是无U刷BIOS快捷键、清除CMOS按键、HDMI接口（这次所有的锐龙7000处理器均内置了一个2CU的亮机核显，方便无显卡情况下临时使用和用于排查显卡故障，估计也是吸取了矿潮下隔壁能用核显临时顶着的，自家没核显亮机卡也不好卖的教训）、USB 3.2 10Gbps Type-A 8、Thunderbolt4 40Gbps（支持DP输出） 3、USB3.2 Gen2 20Gbps  1、2.5G有线网卡、WiFi 6E无线网卡、音频接口。基本上囊括了普通用户会用到的所有连接端子。
　　在Z690平台上颇受好评的显卡易拆键也沿用到了AMD平台上，在现在这个显卡恨不得背板也做成超厚设计的状况下这个按键确实是小设计解决大问题，强烈建议其它主板厂商跟进。 测试平台组建与说明
　　CPU当然是上面展示的Ryzen 9 7900X，首发的四个SKU里这颗相对冷门，但个人觉得性价比算是最高的一颗，官方宣称足够有与Zen3/12代旗舰一较高下的能力，所以对比组我们选择了Intel 12代旗舰i9 12900K、AMD Zen3旗舰Ryzen 9 5950X，在游戏测试环节另外加入了之前AMD的游戏特化处理器Ryzen 7 5800X3D。
　　主板方面就是上面介绍的ASUS ROG Crosshair X670E Hero，开启PBO，CPU相关其它设置默认。
　　内存是两根海力士ADIE原厂绿条，运行在6000C28。至于为什么是6000相信之前关注爆料的玩家应该也有所耳闻，这次AMD采用了UCLK（内存控制器频率）和FCLK（IF频率）异步的设计，UCLK得益于全新TSMC 6nm制造的IOD可以跑到很高，开到3000+不成问题；但是CCD和IOD之间连接的IF要走处理器基板，这部分的电气性能没有那么容易提升，所以AMD在IOD里加入了SyncF IFO异步单元，可以使FCLK：UCLK=2:3运行，UCLK与内存频率仍然保持1:1同步。这个设计下AMD给出的最优频率就是MEM：FCLK：UCLK=3000：2000:3000，即DDR5 6000。在这个基础上尽量压缩时序，就得到了本次测试采用的6000c28。
　　用于对比的平台方面i9 12900K可以开到6400c28 Gear2,5800X3D和5950X采用DDR4 3600 c14 FCLK=1800MHz设定，这也是这两颗处理器比较甜点的内存频率。
　　散热器采用搭配三颗定制版猫头鹰黑色F12风扇的华硕ROG龙神360水冷，使用的扣具可以兼容最新AM5平台，冷头上面还有小屏幕可以用于显示自己喜欢的画面和机器状态。
　　截至目前老黄的40系还没有上市，所以显卡方面采用了华硕TUF Radeon RX 6950XT 16GB，得益于Infinity Cache设计，其在用于CPU测试的1080p分辨率下拥有不输于隔壁旗舰3090Ti的性能。测试时核心和显存均定频2400MHz（显存等效19.2Gbps），最大限度降低来自显卡的影响。
　　其它配件对于CPU性能测试几乎没有影响，略。 理论性能测试
　　CPU-Z跑分方面12核心24线程的7900X凭借Zen4架构的增益和SSE满载下约5.2GHz的全核频率超越了老大哥R9 5950X，单线程则比i9 12900K略微低一点。
　　AIDA64 GPGPU测试，单精度浮点性能突破2TFlops，AVX512加持下双精度整数性能大幅度领先另外两颗处理器。
　　内存缓存性能方面受限于6000MHz的频率，带宽相比6400的Intel平台略低，延迟则略高。当然相比DDR4平台的5950X内存性能还是强了不少，在很多生产力应用当中应该可以很好的缓解多核吃内存带宽的问题。在Zen3上已经很强的二级三级缓存性能在Zen4上得到了进一步提升，跟之前的架构改进相对应，单纯看带宽的话Zen4的三级缓存已经跟12代酷睿的二级缓存差不多水平了。 生产力应用测试
　　对于大部分用户来说，需要使用CPU的生产力应用除了工业软件之外就是渲染和图像/视频处理了，工业软件种类太多，受众群体也小，我也没搞明白测试结果意味着什么所以暂时不做工业软件方面的测试，生产力环节我们就来看一下C4D渲染（R20/R23）以及Adobe全家桶的表现。
　　C4D渲染性能方面7900X的单线程性能非常接近12900K，基本处于同一水平。多线程方面则强于12900K，跟16C32T的老旗舰5950X基本处于同一水平。
　　LR的测试结果比较有意思，之前Zen2、Zen3时代AMD在重负载的RAW Decode环节对比Intel都有优势，而这个测试对内存带宽的渴求使得12代在引入DDR5内存之后两极反转，大幅度领先对位的Zen3处理器。这次Zen4也使用DDR5内存之后扳回一局，成为RAW转码最快的x86处理器。而比较吃纯计算性能的图像处理/合成方面目前仍然是12900K更胜一筹，对于实时动态响应需求较高的导入和预览环节，三颗处理器的表现则差不多。
　　相比Lightroom图像处理环节的提升，Zen4在PR视频剪辑上的提升就有点一般般了，在实时回放性能方面甚至还不如前代的5950X。
　　PS方面R9 7900X则是和i9 12900K各有千秋。 游戏性能测试
　　这部分跟以前一样，所有游戏均采用预设的1080p最高画质，光追和FSR应关尽关。图表中平均值和1% Low的单位均为fps。
　　特别的有，CS：GO无法统计1% Low故只给出平均值，地铁：离去增强版的光追无法关闭。
　　最强游戏处理器这个称号在2022年可以说争夺得非常激烈了，去年还是Zen3一枝独秀，后面先有12代靠单线程性能拔得头筹，后面又有5800X3D凭借缓存弯道超车，现在Zen4也来挑战这个地位。从测试结果来看10款游戏当中Zen4第一或者跟第一只存在误差范围内差距的有5款，只能说最强游戏处理器这个地位Zen4虽然挑战了，但挑战得还是不够稳，接下来超强缓存版的Zen4 X3D对阵最强高性能工艺的Intel Raptor Lake-S或许才是游戏性能角逐的精彩看点所在。 功耗与散热
　　在Zen4首发的四颗处理器当中7900X应该是散热压力最小的那个，双CCD保证了接触面积，体质相比7600X应该也会有一定的优势，但即便如此，测下来的散热结果也不是很乐观。
　　首先是在R23的测试当中，PBO开启满载功耗215W的情况下用旗舰360水冷压制的最高温度也达到了86.5 ，而5950X虽然最大功耗达到了241W但最高温度却只有75.8 ，相比Zen3来说散热压力进一步上升。
　　至于换成猫头鹰NH-D12L风冷之后的表现，不仅核心温度达到了93.1 ，并且性能都受到了影响，R23得分从28968降到了28314。这还是一轮R23的测试，如果长时间跑的话性能影响会更加明显。这还是散热压力最小的7900X，Zen4这代处理器真的已经可以跟风冷说再见了。
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