消費級處理器中的生產(chǎn)力王者 銳龍9 9950X/9900X處理器評測

回望2017年,AMD的CPU業(yè)務(wù)來到了關(guān)鍵節(jié)點,所有的希望都押注在了全新的Zen架構(gòu)上。賭贏了,迎來了希望的曙光。賭輸了,英特爾一家獨大。幸好,一切都如AMD所預(yù)料的一般,全新的Zen架構(gòu)銳龍?zhí)幚砥髋c當(dāng)時的酷睿處理器站在了同一水平線上。
從第一代Zen架構(gòu)問世,到如今的Zen5架構(gòu)發(fā)布,AMD用了7年的時間。其中有大刀闊斧的CCD改良,也有細致入微的微架構(gòu)優(yōu)化,每一步都走的很穩(wěn)也很謹慎。如果你細看Zen架構(gòu)每一代的升級,就會發(fā)現(xiàn)Zen 2的IPC提升了15%、Zen 3提升了19%、Zen 4提升了13%、Zen 5提升了16%。每一代的IPC提升都是穩(wěn)步增長,除了Zen3因為CCD的大改良,實現(xiàn)19%的IPC提升,其他幾代都保持在15%上下。Zen5架構(gòu)實現(xiàn)的16% IPC提升幅度,在歷代IPC提升中也屬佼佼者,充分體現(xiàn)了Zen 5架構(gòu)的優(yōu)秀。
Zen5架構(gòu)概覽
Zen 5架構(gòu)的改良有幾個要素構(gòu)成,其中包括:1.全新的前端設(shè)計,更寬的執(zhí)行窗口和重新設(shè)計的指令提取、譯碼、分發(fā)單元2.全新的前端設(shè)計讓Zen5架構(gòu)可以在每個時鐘周期執(zhí)行更多指令3.因為每個時鐘周期可以執(zhí)行更多指令,所以微操緩存和寄存器帶寬也對應(yīng)增大4.Zen 5架構(gòu)有了完整的512-bit FPU執(zhí)行模塊,以提高運行AVX512/VNNI指令大語言模型的AI效率。
Zen 5架構(gòu)的設(shè)計目標(biāo)是奔著單線程和雙線程性能優(yōu)化而去的,我們將在Zen 5核心上看到顯著的單核性能提高。除此以外,Zen 5核心整體的加大加寬思路還為以后的計算架構(gòu)打下了基礎(chǔ),AVX 512的完整支持則是為了提高數(shù)據(jù)吞吐量以及AI性能。
前端部分,Zen 5架構(gòu)主要優(yōu)化了分支預(yù)測和預(yù)取單元,并將譯碼管道升級為兩組4 inst/cycle并行操作,分發(fā)單元(Dispatch)和微操緩存(Op Cache)也對應(yīng)升級為8-wide和6-wide x 2,主要是為了增加每個時鐘周期,前端流水線可以同時處理的指令數(shù)。
Zen 5的流水線有一個很關(guān)鍵的數(shù)字是“8”,比如譯碼(Decode)和分發(fā)單元(Dispatch)都是8-wide/cycle,而現(xiàn)在Rename(重命名)和Retire(回退)寄存器同樣也是8-wide/cycle,這保持了流水線增寬的統(tǒng)一效率。增寬的流水線讓Zen5架構(gòu)可以設(shè)計更多執(zhí)行單元,Zen4時候是4個ALU和3個AGU,Zen5則增加至6個ALU和3個AGU,理論上能提高50%的運算吞吐量。
Zen5架構(gòu)在浮點單元部分采用了完整的512-bit FPU以及與其位寬匹配的流水線管道,之前的Zen 4架構(gòu)其實也支持AVX512指令集,但主要是通過2個256-bit FPU單元在兩個時鐘周期合并執(zhí)行,算力和效率和完整的512-bit都要差不少。AMD在Zen 5上花費大量核心面積來提升AVX 512的性能,主要是AI大語言模型能夠使用AVX512/VNNI指令,為AI路線強化產(chǎn)品競爭力。
存取單元應(yīng)該算每代必增大的一環(huán),Zen5從Zen4的8路32KB L1 D-Cache提高到12路48KB D-Cache,指令操作數(shù)也從每周期3 load/2 store提高到4 load/2 store,更大的存取隊列和更大的D-TLB頁目數(shù)一定程度上降低了緩存Miss的概率。
Zen 5架構(gòu)的IPC性能相較Zen 4有了16%的平均增長,前端設(shè)計、執(zhí)行單元和緩存結(jié)構(gòu)組成了Zen 5架構(gòu)IPC性能增長的主要部分。
銳龍9000處理器規(guī)格
銳龍9000系列處理器首發(fā)型號還是四款,分別是銳龍9 9950X、銳龍9 9900X、銳龍7 9700X、銳龍5 9600X,核心規(guī)格與上代基本相同,不同的地方我們都用黃字標(biāo)了出來。
頻率部分,兩顆銳龍9處理器的基礎(chǔ)頻率都有調(diào)低,銳龍7和銳龍5則是基礎(chǔ)頻率調(diào)低,最大加速頻率提高100MHz。默認內(nèi)存頻率從DDR5-5200MHz提高到DDR5-5600MHz。核心CCD的制程工藝由5nm升級至4nm,IOD的制程工藝依然保持6nm不變。CCD的核心面積還是保持70mm²,但是制程工藝的升級讓銳龍9000可以塞下更多晶體管,每CCD的晶體管數(shù)量由上代的65億提高到86億,約等于多塞下了32%的晶體管。功耗部分是銳龍9000規(guī)格變化最大的部分,銳龍9 9950X的TDP保持不變,PPT降低30W;銳龍9 9900X的TDP降低50W,PPT降低68W;銳龍7 9700X和銳龍5 9600X的TDP降低40W,PPT降低54W。
銳龍9000處理器圖賞
銳龍9000和銳龍7000的外包裝在設(shè)計元素上基本相同,但顏色、色調(diào)有較大區(qū)別。銳龍9000的背景色從深灰色換成了黑色,中間的橘黃色邊框也加粗、加亮了不少,內(nèi)側(cè)也換成了更有立體感的銀灰色。
由于這代四顆CPU都沒有配原裝散熱器,所以都是“超薄”盒裝設(shè)計。
打開外包裝,內(nèi)部附件差不多,多了一張紅色小分隊的注冊二維碼,然后信仰貼紙的logo也換了一種風(fēng)格,黑底紅框白字,簡潔無比。
兩顆處理器的頂蓋外形基本都差不多,還是經(jīng)典的八爪魚造型,但SMT電容的數(shù)量、位置都有所改變,并且電容都做了封閉保護,這點好評。
背部還是AM5接口,并且AMD多次承諾至少會用到2027年,也就是至少還能再用兩年。目前的AM5主板包括600系主板(X670/B650等)和即將推出的800系主板(X870/B850)等,芯片組規(guī)格倒是區(qū)別不大。
售價方面
- 銳龍 9 9950X:4899元
- 銳龍 9 9900X:3399元
- 銳龍 7 9700X:2549元
- 銳龍 5 9600X:1949元
銳龍9000的首發(fā)價格相較上代銳龍7000整體是調(diào)降的狀態(tài),銳龍9 9950X的首發(fā)價格降低了600元,銳龍9 9900X降低了900元,銳龍7 9700X降低了450元,銳龍5 9600X低了300元。
測試平臺介紹
處理器:AMD Ryzen 9 9950X、Ryzen 9 9900X主板:GIGABYTE X670E AORUS MASTER內(nèi)存:Kingston FURY RGB DDR5-6000 CL30顯卡:AMD Radeon RX 7900 XTX硬盤:Kingston KC3000 1TB/SAMSUNG 980PRO 2TB散熱器:ROG RYUJIN 3 360電源:ANTEC HCG X1000
基準(zhǔn)性能測試
從基準(zhǔn)性能看,銳龍9 9950X和酷睿i9-14900K應(yīng)該算斗了個旗鼓相當(dāng)。論多核性能的話,銳龍9 9950X在7-Zip、CPU-Z Bench、Cinebench R23這些項目上都有著明顯的優(yōu)勢,特別是比較吃吞吐量的7-Zip,銳龍9優(yōu)勢巨大。單核情況也是類似,銳龍9 9950X在3DMARK、CINEBENCH之類的重負載測試里比較占優(yōu)勢。內(nèi)存測試部分,銳龍9000的IOD還是和上代一樣,區(qū)別不大。緩存部分因為Zen 5架構(gòu)流水線增寬增大的設(shè)計,L1和L3的讀寫帶寬都暴增了許多,比14900K高出許多。
銳龍9 9900X多核性能和酷睿i9-14900K還有一定差距,但是在單核測試項目上還是能有一定的優(yōu)勢,比如3DMark 可以領(lǐng)先i9 14900K大約5%的成績,CINEBENCH R23/2024也能領(lǐng)先i9 14900K大約1%的成績。從這里也能看出Zen 5架構(gòu)的單核性能已經(jīng)優(yōu)于Raptor Lake,英特爾一直強調(diào)Raptor Lake的大核性能更強,AMD不走大小核路線,但每個核心都是大核。
和上一代銳龍7000對比,銳龍9 9950X在單核測試上比較有優(yōu)勢,領(lǐng)先幅度基本都有10%以上。多核測試分兩種情況,負載較重的比如Cinebench 2024、3DMark CPU這類,R9 9950X受制于200W的PPT設(shè)定,只有5%以內(nèi)的性能提升;負載較輕的比如Cinebench R23、CPU-Z MT,提升幅度比較大,能到9%左右。
銳龍9 9900X的PPT空間相對大一些,所以多核測試和單核測試成績相較銳龍9 7900X都有較為明顯的提升,多核性能大約提高了12%-15%左右,單核性能提高了大約10%左右,平均下來和AMD官宣的16%的IPC性能提升基本吻合。
游戲性能測試
因為時間關(guān)系,我們測試了三款單機游戲和三款電競游戲,后來又額外增加了一個《黑神話:悟空》,共計7款游戲。
得益于Zen 5架構(gòu)對前端設(shè)計和緩存結(jié)構(gòu)的改良,銳龍9 9950X和銳龍9 9900X的游戲性能有了較為明顯的提升,在古墓麗影:暗影和絕地求生里的幀數(shù)提升達到了兩位數(shù)。和競品i9-14900K對比,銳龍9 9950X在電競游戲中的幀數(shù)更高一些,單機游戲則要看具體的游戲項目,有些是i9-14900K更強,有些是銳龍9 9950X更強。至于最新出的《黑神話:悟空》,似乎是對處理器性能不太敏感,這幾顆處理器搭配RX 7900 XTX顯卡并沒測出明顯的差距。
生產(chǎn)力性能
從之前的基準(zhǔn)性能測試可以看出,銳龍9 9950X的多核性能有明顯提升,但和14900K相比處于伯仲之間。因此在比較吃多核的PR測試里,銳龍9 9950X的成績比前代銳龍9 7950X有進步,但還是略輸14900K 2%左右。
PS更吃單核,Zen5架構(gòu)的一個重點就是提升單線程和雙線程性能。因此,在PS測試里,銳龍9 9950X和銳龍9 9900X的成績都比前代提升了10%以上,銳龍9 9900X的成績甚至比酷睿i9-14900K還要略高20分。至于銳龍9 9900X的成績比銳龍9 9950X高也是正常現(xiàn)象,Puget這個測試屬于調(diào)用PS的腳本測試,核心占用經(jīng)常會跳來跳去,大概率是測試時,銳龍9 9900X的負載核心加速頻率剛好跑的更高,所以出來的成績略高一些。
為了測試銳龍9000的多核表現(xiàn),我們額外增加了一些生產(chǎn)力測試,但因為時間的關(guān)系,沒有復(fù)測銳龍7000的部分,只和酷睿i9 14900K做對比。
Corona Benchmark是3ds Max、Cinema 4D的一款渲染引擎,測試時實時渲染一張圖片,對比同等時間下渲染的Ray誰更多。這個測試里,銳龍9 9950X完勝,成績比酷睿i9 14900K高出16%,即使是銳龍9 9900X也有其93%的水平。
V-Ray同樣是一款渲染引擎,在這個測試里,銳龍9 9950X的成績也是比酷睿i9-14900K高24%,銳龍9 9900X的成績倒是和14900K一個水平,可見其性能在生產(chǎn)力軟件中有了驚人的提高。
再來看一個AIDA64 GPGPU的測試,這基本是一個模擬運算吞吐量的測試。在這個測試里,銳龍9000支持AVX512的特性得以發(fā)揮,銳龍9 9950X跑出了比酷睿i9-14900K快一倍的成績,即使是銳龍9 9900X的成績也比酷睿i9-14900K高出60%以上。從這里我們可以看出,銳龍9 9950X和銳龍9 9900X甚至Zen 5架構(gòu)吧,他們在生產(chǎn)力性能提升的著力點不再是尋常的PS、PR這類消費級應(yīng)用,而更多的是需要高吞吐量、高運算量的程序,甚至于一些支持AVX 512指令的程序。從某種角度上,我覺得銳龍9有點向線程撕裂者靠攏的意思,也可能是為了以后的AI運算在布局。
功耗表現(xiàn)與PBO表現(xiàn)
我們使用AIDA64 FPU測試處理器的功耗和溫度表現(xiàn),散熱器是ROG的龍神三代360水冷,也算是中上水平的水冷散熱器。默認狀態(tài)下,銳龍9 9950X和9900X的功耗分別在176W和140W,封裝溫度分別在78度和68度;開啟PBO后,銳龍9 9950X的功耗提高至203W,封裝溫度達到87度;銳龍9 9900X的功耗提高到215W,封裝溫度達到95度。
從Ryzen Master反饋的信息看,銳龍9 9950X在燒機時的性能瓶頸是卡在了TDC電流上。我們測試PBO是僅將PBO功能打開,沒有手動設(shè)置,所以TDC電流僅從160A提高到180A。如果想要更高的性能收益,可以手動解鎖TDC電流并微調(diào)電壓。
銳龍9 9900X的情況又不一樣,默認狀態(tài)下同樣是卡在TDC電流上,但開啟PBO后,溫度也比較接近上限。銳龍9 9900X核心數(shù)比9950X少4個,所以在相同功耗設(shè)定下,9900X能夠達到更高的加速頻率水平,但同時發(fā)熱也會更高。所以對于銳龍9 9900X來說,想要在PBO狀態(tài)下獲得更高的性能收益,除了解鎖TDC電流,還得微調(diào)核心電壓。使用AMD的官方工具:Curve Optimizer以及Curve Shaper都是個不錯的選擇,后期我們也會針對銳龍9和銳龍7出一些微調(diào)教程,幫助大家提高處理器性能。
以CineBench R23的測試為例,銳龍 9 9950X和銳龍9 9900X在開啟PBO不做手動調(diào)整的情況下,多核跑分相較默認狀態(tài)下提高了大約4.5%和4.2%,如果手動調(diào)整應(yīng)該還能獲得更高比例的性能提升。
總結(jié)
總的來說,銳龍9 9950X和銳龍9 9900X相較前代更像兩顆生產(chǎn)力怪獸,除了兼顧消費級的多核性能需求,還在一些吞吐量要求較高的專業(yè)應(yīng)用中有更好的性能表現(xiàn),部分測試成績比酷睿i9-14900K高出20%以上,完整支持AVX512的特性也為這兩顆處理器的專業(yè)性拉分不少。在支持AVX512的浮點運算測試中,銳龍9 9950X的成績甚至能達到酷睿i9 14900K的2倍。
至于游戲方面,銳龍9 9950X和銳龍9 9900X憑借Zen5架構(gòu)強大的單核性能,也展現(xiàn)出了應(yīng)有的實力,對于主打生產(chǎn)力性能的兩顆R9,在游戲上能有這樣的表現(xiàn)也能令用戶滿意。當(dāng)然對游戲有極致要求的玩家們可以繼續(xù)期待銳龍9000X3D的到來。
價格方面,銳龍9 9950X和銳龍9 9900X的首發(fā)價格分別是4899元和3399元,比上代的5499元和4299元要便宜許多,應(yīng)該是AMD最近幾代處理器最有誠意的首發(fā)價格。和友商售價依然高達4000元以上且麻煩不斷的產(chǎn)品相比,我覺得銳龍9000是真的香。至于說和目前銳龍7000的價格對比,當(dāng)然還是存在價格差。這是產(chǎn)品迭代,兩代產(chǎn)品交替且同時存在市場出現(xiàn)的必然現(xiàn)象,例如蘋果手機、大疆無人機都是這樣的規(guī)律。至于說,后面價格如何,只能說等待市場反饋來調(diào)整,早買早享受,晚買享優(yōu)惠,就看自己預(yù)算來選購吧。
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