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让AMD股价今年继续大涨162%,第三代锐龙到底牛在哪儿?
  • 2020/9/11 11:29:56
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:电脑报
  • 作者:钛师父
【电脑报在线】AMD自从推出锐龙处理器以来,市场表现就一直走高,到了第三代7nm ZEN2架构锐龙面市,在产品层面更是拥有了极大优势。

AMD高端有64核心锐龙线程撕裂者独孤求败,消费级也有16核心AMD锐龙9 3950X稳坐性能王者宝座,而竞品深受14nm工艺拖累被远远地甩在了后面,只能不顾功耗暴增,继续提升频率来进行应对。那么,为什么第三代锐龙的7nm ZEN2架构能为AMD带来如此大的优势?这就要从ZEN2架构的设计细节说起。



01


得益于7nm领先工艺,ZEN2架构设计更加灵活高效


AMD第三代锐龙全线产品已经覆盖了各个价位段的用户需求


ZEN 2架构三大提升:+15% IPC、2倍的缓存容量、2倍的浮点运算能力


我们知道,第一代(ZEN架构)和第二代(ZEN+架构)AMD锐龙台式机处理器上市之后,都以极高的性价比、强悍的多线程性能方面赢得了市场和用户的认可,不过在绝对的单核心性能、执行效率和内存延迟方面还不能对竞品实现全面碾压。因此,AMD决定在ZEN 2架构中解决这些问题,实现“在所有计算模式下提供更高芯片内带宽”、“行业领先的能效密度”、“在AM4平台上无缝升级更多核心与I/O通道”。而从最终效果来看,ZEN 2真的做到了15%的IPC提升、缓存和浮点性能都增加到了上代的两倍,效果相当显著。


目前采用ZEN 2架构的AM4处理器由两个CCD(每个CCD包含两个CCX共8个核心)和一个cIOD(IO核心)组成


第三代锐龙在设计上最大的特点就是采用了“大小芯片”搭配的方案,这套方案最大的优势就是能以更低的代价实现更高的核心扩展性,所以我们看到第三代锐龙在核心数量方面已经遥遥领先于竞品。


以目前最高规格的ZEN 2架构第三代AMD锐龙台式机处理器锐龙9 3950X为例,它由两个CCD和一个cIOD组成。一个CCD包含两个CCX,每个CCX具备4个物理核心,并共享16MB L3(相对上代翻了一倍)。如此一来,最高规格的AMD锐龙9 3950X总缓存就达到了72MB之多。cIOD的定位是IO模块,它不仅要负责对外连接,还要负责处理器核心之间的通信。第三代锐龙的两个CCD都采用了7nm制程,而cIOD则采用了12nm制程,如此组合也是充分考虑性能与成本的平衡,毕竟cIOD频率不高,12nm完全能满足设计需求。


在内部,ZEN 2各个处理器核心之间的通信还是通过Infinity Fabric总线传输到cIOD再到处理器核心这样的路线来完成,而为了适配新加入的带宽翻倍的PCIe 4.0总线,ZEN 2用于内部通信的Infinity Fabric总线也进行了升级,带宽实现了翻倍。特别值得一提的是,ZEN 2的内存控制器提供了1/2分频模式,在DDR4 3733(在部分主板上这个阈值为DDR4 3600)之上就使用1/2分频,如此一来,ZEN 2对于高频内存的支持能力大大增强,不但默认支持DDR4 3200,而且还有超频玩家在第三代锐龙平台上将内存频率超到了DDR4 6000以上!可以说,ZEN 2架构的第三代锐龙在内存支持能力上相对竞品已经是过之而无不及。


ZEN2架构进行了全面的升级,大大提升了效率


在深入的架构进化方面,ZEN 2继续支持SMT技术以实现一个核心两个线程(实测证明SMT技术的多线程效率要明显高于竞品的HT技术);配备了新的分支预测器;更大的微操作缓存,现在支持4K指令集;更大的三级缓存,两倍于ZEN和ZEN+;每个Cycle可以实现2个负载和1个存储;双浮点单元×256Fmacs,双倍浮点与负载存储带宽,4条流水线设计,包括双浮点加法和双浮点乘法(乘法操作延迟从4加速到3),现在支持单操作AVX256。具备32K/8-Way的指令缓存和数据缓存;二级缓存高达512K/8-Way;TLBs:L1 64全部包括指令与数据,所有页面尺寸,L2包括512指令,2K数据;更快的基于虚拟化的安全功能;硬件增强安全缓解。


此外,我们知道ZEN 2架构中各个核心都通过Infinity Fabric总线进行数据传输,但这样的传输都会经过cIOD来完成,那么会不会造成更大的延迟呢?AMD显然考虑到了这个问题,因此通过Infinity Fabric总线带宽与处理器缓存容量翻倍、提高TLBs命中率等一系列优化措施来降低核心与核心数据传输的延迟,因此我们看到最终的结果是ZEN 2游戏性能非常出色,相对上代ZEN+不但没有因为采用多芯片而降低性能,反而游戏帧速有明显提升。


7nm工艺为ZEN2架构带来了业界领先的每瓦性能,相比竞品优势巨大


同时,7nm也带来了功耗的大幅降低,ZEN 2的每瓦性能相比同级竞品提升了最多56%,满载功耗也明显要低很多。例如AMD锐龙7 3700X的TDP仅为65W,而同为8核心16线程的Intel酷睿i7 10700K则达到了125W。此外,经过实测发现,如果主板BIOS默认将Intel酷睿i7 10700锁定TDP 65W运行的话,它的全核心长期睿频频率就会锁定在3.6GHz水平上,性能大打折扣。实际上,要让Intel酷睿i9 10900K这样的旗舰处理器发挥出全部性能,它的实际满载功耗会超过200W,远远高于标称的125W TDP,这也是14nm工艺造成的限制。


第三代锐龙支持PCIe 4.0高速接口,可以完美支持新一代强力显卡与高速固态硬盘


第三代锐龙还有一个巨大的硬性优势就是支持PCIe 4.0接口,我们知道,NVIDIA最新发布的RTX 30系列显卡以及AMD即将发布的RDNA2显卡都已经确定使用PCIe 4.0接口标准,市场中的PCIe 4.0固态硬盘价格也逐渐走入主流,PCIe 4.0普及已经是不可阻挡的潮流。就连Intel自己也决定在第十一代酷睿平台上支持PCIe 4.0,当然,第十代酷睿就没有这样的福利了,这也注定了它只是一代过渡的产品。从这一点来看,ZEN2架构的前瞻性与先进性就非常明显了。


总而言之,AMD第三代锐龙最大的王牌就是7nm先进工艺,依靠7nm工艺,第三代锐龙获得了更高的IPC、更多的核心数量、更大的缓存和更高的每瓦性能,由此在规格和性能上都对竞争对手的产品形成了巨大的冲击,而竞争对手在台式机平台上依然停留在14nm工艺时代,高功耗带来的天花板效应已经非常明显,但10nm的台式级产品又迟迟不能上市,着实陷入了尴尬的境地。



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高频强化版锐龙3000XT上市,精准阻击十代酷睿


经过长时间打磨的7nm工艺更加成熟,为AMD锐龙3000XT系列带来了更好的体质


前面分析了AMD第三代锐龙在架构设计方面的特点,那么实战中它又有哪些优势呢?之前AMD第三代锐龙对第九代酷睿有哪些优势大家已经很清楚了,那就来看看对上十代酷睿又是什么情况吧。2020年5月,Intel发布了第十代酷睿,再次提升了工作频率,并全线普及了超线程技术。AMD方面立刻进行了反击,推出了依然基于7nm ZEN2架构的AMD锐龙3000XT系列。



从规格来看,3款上市的AMD锐龙3000XT处理器为AMD锐龙9 3900XT、AMD锐龙7 3800XT、AMD锐龙5 3600XT,相对之前的AMD锐龙9 3900X、AMD锐龙7 3800X、AMD锐龙5 3600X在最高加速频率方面提升了100MHz、200MHz和100MHz。我们知道,Zen2架构在同频的前提下,性能是明显强于同级竞品的,而AMD选择这个频率升级幅度,自然是有把握能在竞品频率也明显提升的情况下与之正面硬刚。



从测试结果来看,AMD锐龙3000XT军团在多线程性能和专业设计性能方面基本上是大获全胜,优势十分明显。可见ZEN2架构的高IPC、大缓存与更高效的SMT技术确实具有先天优势,即便对手大幅提升频率也难望其项背。在游戏性能方面,十代酷睿不顾功耗暴增强行提升频率还是带来了几fps的优势,但第三代锐龙的实战表现依然和十代酷睿处于同一水平上,部分游戏互有胜负,而考虑到功耗和每瓦性能的话,锐龙可以说已经完胜了。


当然,7nm工艺还给AMD锐龙用户们带来了更多的惊喜。经过不断改进之后,7nm工艺让锐龙处理器的超频体质变得更加出色了,从我们的测试可以看到,新的AMD锐龙3000XT处理器不但可以达到更高的全核心频率,而且超频所需电压也比之前更低了,这也有效地降低了超频后的温度,留出了更多的超频空间。关注超频的玩家都知道,之前的第三代锐龙处理器配备常规风冷和一体式水冷全核心超频的平均水平大约为4.5GHz,而我们测试的三款AMD锐龙3000XT处理器4.5GHz已经是基本盘,其中的AMD锐龙7 3800XT甚至达到了全核心4.75GHz的水平,而且基本上都没怎么加电压(甚至还手动降了一点以降低满载温度),这个提升可以说是相当有诚意,充分体现了选择AMD“战未来”的含义。


总之,从实战对比我们也可以看到,AMD第三代锐龙相对Intel第十代酷睿拥有更加强悍的多线程性能与专业设计性能,每瓦性能与能效比也优势巨大,游戏性能则旗鼓相当,处于同一水平线上。同时从市场的板U售价也可以看到,AMD第三代锐龙的装机性价比也更有竞争力,而且具备支持PCIe 4.0的硬性优势(RTX 30系列显卡和未来的RDNA2显卡都需要PCIe 4.0才能发挥最大性能),确实值得玩家优先考虑。



03


总结:ZEN2胜局已定,ZEN3值得期待


最近两年AMD的股票走势已经证明了锐龙的成功,光是2020年内,AMD股票就涨了162%


其实分析那么多,第三代锐龙到底有多成功看看AMD股票的走势就很清楚了,单单在2020年内,AMD股票就涨了162%,市场对于锐龙处理器的高度认可不言而喻。那么回到产品本身,AMD第三代锐龙从实战表现来看,相对竞品拥有更强的多线程性能和专业设计性能、更低的功耗、同级的游戏性能,而在平台价格方面也更有优势,值得玩家优先考虑。而当前主流的AM4平台还可以完美升级第四季度即将到来的ZEN3处理器,这一点足以让使用第九代酷睿的Intel用户羡慕不已了(第九代酷睿平台主板已经无法支持第十代酷睿)。据称,这次ZEN3将再次大幅提升IPC,为玩家提供更强悍的性能,非常值得期待!

本文出自2020-09-07出版的《电脑报》2020年第35期 A.新闻周刊
(网站编辑:xiaohuang)


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