AMD Zen3首發評測:頻率超5GHz,IPC提升不止19%,這次真的Yes了

機器之心發表於2020-11-06
AMD Zen3首發評測:頻率超5GHz,IPC提升不止19%,這次真的Yes了
北京時間 2020 年 10 月 9 日凌晨,AMD 釋出了基於 Zen 3 架構的四款 Ryzen 5000 系列處理器:5950X、5900X、5800X 和 5600X。在釋出會上,AMD 表示,Zen 3 核心架構的每時鐘週期指令數(IPC)效能比上一代 Zen 2 產品提升了多達 19%;Ryzen 5000 系列處理器的單執行緒效能得到大幅提升,高階產品在遊戲效能上已經全面超越現在的遊戲處理器旗艦——英特爾酷睿 i9-10900K。
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這場釋出會在各大網站異常火爆,「AMD,Yes!」把蘇媽和她手裡的新處理器糊得密不透風。Ryzen 5000 系列真的這麼強悍嗎?時隔一個月,我們終於等來了評測結果。

近日,國外知名硬體評測網站 anandtech 釋出了一份評測報告。在測試了上述四款 Ryzen 5000 系列 CPU 之後,他們得出的結論是:「AMD is the new king」

報告總覽

IPC 提升不止 19%

先來說說 19% 的 IPC 提升。anandtech 在額定時鐘速度和 JEDEC 支援的記憶體下用行業標準基準進行了測試,結果測到的 IPC 提升高達 23%(從 Zen 2 到 Zen 3)。如果比較一下 Zen3 和早年的 Zen,可以發現 IPC 提升了 41%。
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在現實世界的基準測試中,可以看到 Ryzen 5000 系列實現了 24% 以上的平均效能提升,這表示該系列處理器在 IPC 和頻率上都有較強的提升。

旗艦最高頻率可以達到 5.0 GHz

Turbo 頻率通常依賴於設定。由於 AMD 使用了公佈的 turbo 頻率和 opportunistic boosting 頻率的組合,所以確切的 turbo 頻率很難確定。對於旗艦處理器 Ryzen 9 5950X,AMD 列出的 turbo 頻率是 4900 MHz。但是,在非常標準的情況下,評測者的結果可以超過這一數字,達到 5050 MHz。評測還顯示,與 AMD 官方公佈的 turbo 頻率相比,所有的 Ryzen 5000 系列處理器都顯示出了 50-150 MHz 的提升空間。
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既然頻率可以達到 5 GHz,AMD 為什麼沒有公佈出來呢?評測者認為,首先,AMD 可能想要聚焦於他們市場領先的效能和工程能力,而這不需要 5 GHz;其次,如果將 5 GHz 公佈出來,大家就不會注意釋出會的其他內容了;最後,AMD 可能想給之後的產品留一些調整空間。

全系列單執行緒突破 600 分

AMD 最近喜歡用 CineBench 作為效能衡量標準。該公司在釋出會上宣稱,Ryzen 5000 系列處理器的單執行緒跑分已經突破了 600 分大關,只有 Ryzen 5 5600X 稍微落後一些。
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評測結果顯示,Ryzen 5000 系列的四款處理器單執行緒最低跑分也達到了 600。這一跑分意義重大,因為英特爾最新的 Tiger Lake 處理器(turbo 頻率 4.8GHz)也才跑到 595。

在多執行緒方面,Ryzen 9 5950X 更是突破了 10000 分大關,這也是他們在釋出會中沒有著重強調的。其他可以達到這一跑分的只剩下 205w 的英特爾至強和 AMD 的執行緒撕裂者。

遊戲效能

接下來是遊戲測評,anandtech 選擇了 6 款離線遊戲和 8 款線上遊戲。他們發現,與 Ryzen 9 3900XT 相比,Ryzen 9 5900X 在 1920x1080 遊戲中實現了 5% 到 50% 的提升。


在 CPU 限制測試中,比如 720p 或者 480p 的最小值,可以看到 Ryzen 9 5950X 和 Ryzen 9 3950X 相比,平均每秒幀數提高了 44%。根據測試結果,Ryzen 9 5950X 的效能提升幅度從 10% 到 80% 不等,在切爾諾貝利、邊境地帶 3、戰術裝備以及 F1 2019 中都實現了顯著提升。

對於更加主流的遊戲測試,在 1920x1080 遊戲質量設定最大化的情況下,可以看到效能的提升平均達到了 10% 以上,包括坦克世界、荒野大鏢客等,部分遊戲(文明 6、孤島 5)的提升達到 36% 以上。

最重要的對比還是 AMD Ryzen 9 5950X 和 Intel Core i9-10900K。在 CPU 限制測試中,AMD Ryzen 9 5950X 實現了平均 21% 的 FPS 提升,從 2% 到 52% 不等。但在 1080p 最大化設定測試中,結果平均來看是不相上下的,在 - 4% 和 + 6% 之間搖擺(此處不包括一個特殊情況,文明 6 的測試中顯示 AMD 獲得了 43% 的提升)。
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切爾諾貝利(Chernobylite)
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切爾諾貝利是由 The Farm 51 發行的末日生存題材遊戲。遊戲劇情是在烏克蘭時間 1986 年 4 月 26 日凌晨 1 點 23 分,切爾諾貝利核災難爆發,35 萬人的生命從此永遠改變。玩家需要在這篇核災難後的廢墟之中生存下來,因此需要面對各種被核輻射汙染的生物、某些超自然現象以及潛伏在該地區的其他軍事力量。玩家可以製作武器和裝備,甚至能和他人結盟共同求生,同時也要收集各種證據來拼湊一個完整的故事。

《切爾諾貝利》遊戲中的基準令人印象深刻,其中有複雜的建築物以及大量的樹木,所以混疊變得非常重要。遊戲中的基準是對室內和室外場景的真實體驗,在設計方式上非常受 CPU 的限制。所以,測試者使用了離線版本,並且基準測試中使用了 4 種解析度 / 畫質設定:360p Low、1440p Low、4K Low 和 1080p Max。在每種解析度 / 設定組合的 10 分鐘內,測試者執行了多次,然後求取平均值。

最終測試結果如下圖所示,與英特爾酷睿系列 CPU 相比,AMD Ryzen 系列在 360p Low 設定下的平均幀數優勢最大,在其他設定下則互有勝負,整體差距不大。
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文明 6

文明 6(Sid Meier's Civilization VI)是由 Firaxis Games 開發的回合策略遊戲,是文明系列的最近一部作品,同時是慶祝該系列 25 週年的作品。這款遊戲上手容易精通難,玩到後期既耗費腦力也耗費算力,人稱下一回合 6。
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對於文明這類回合制策略遊戲的基準測試而言,幀率不是最重要的,每秒 5 幀往往足夠了。但是在文明 6 中,Firaxis Games 將視覺保真度玩到了極致,力圖將你切實拉入到遊戲中。所以,當增加細節時,文明 6 會消耗顯示卡和 CPU,尤其是在 DirectX 12 上。

此次基準測試具有以下 4 種解析度 / 畫質設定:480p Min、1440p Min、4k Min 和 1080p Max。

對於自動化,Firaxis Games 支援從命令列進行遊戲中的自動化基準測試,並輸出帶有幀時間的結果檔案。在每種解析度 / 設定組合的 10 分鐘內,測試者執行了多次,然後求取平均值。

最終測試結果如下圖所示,與英特爾 Core 系列 CPU 相比,AMD Ryzen 系列在 4 種設定下均表現出了絕對的優勢。
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最終幻想 14

儘管比《最終幻想 15》少了一個數字,但當前全球最火 MMORPG 遊戲 FF14 自推出以來一直保持更新,也為影像更新提供了機會。FF14 在 2019 年 7 月啟動了《暗影之逆焰》資料片,同時釋出了官方獨立基準測試,讓使用者瞭解他們可以期望什麼樣的效能水平。

這次測試是 7 分鐘時長的模擬遊戲玩法場景,其中有許多有趣的圖形功能,從外觀是那個看這肯定更像是 2019 年的版本,而不是 2010 年的版本(FF14 首次問世的版本)。
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因為這是一個獨立的基準,所以不必擔心更新的問題。這類針對終端使用者的測試的關鍵是要保持程式碼版本的一致性。測試套件的設定如下:768p Minimum、1440p Minimum、4K Minimum 和 1080p Maximum。

和別的基準測試一樣,每種解析度 / 設定的組合會在十分鐘內執行多次,然後取平均值。根據實際測試時長,每種設定執行了兩次。最終測試結果如下圖所示,與英特爾 Core 系列 CPU 相比,AMD Ryzen 系列在 768p Min 設定下的平均幀數優勢最大,其他設定下雖居於平均幀數排名前列,但整體差距不大。
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GTA 5

GTA 5 是一款老遊戲了,但它作為基準來說仍然非常有用,因為它的遊戲場景中具備很多複雜特徵,確實很難保持高幀率。
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GTA 不提供影像預置,而是向使用者開放更多選擇、擴充套件足夠的邊界,使用 DirectX 11 下的 Rockstar 的 Advanced Game Engine 將最難模式推到極限。玩家在高山上長距離飛行或應對城市各處垃圾時,將其提升最大化會產生令人驚歎的視覺效果,但對 CPU 和 GPU 來說都是一項艱鉅的工作。基準測試中有 4 種解析度 / 畫質設定:720p Low、1440p Low、4K Low 和 1080p Max。

遊戲中的基準測試包括五個場景:四個具有不同光照和天氣效果的短鏡頭,以及持續 90 秒左右的第五動作序列。這裡僅使用基準測試的最後一部分,它包含了噴氣式飛機的飛行場景,經過多個交叉路口駛入市區內,然後撞上了爆炸的油輪,導致其他汽車也爆炸,是遠距離渲染和細緻的近距離渲染動作序列的混合。

測試 GTA 時有一個有趣的發現。如果 CPU 速度太慢或核心太少,基準測試會載入,但沒有足夠的時間將物體放置在正確的位置。就比如,在執行單芯 Sandy Bridge 系統時,噴氣機最終卡在了十字路口的中間,導致了交通擁堵。最終測試結果如下圖所示,與英特爾 Core 系列 CPU 相比,AMD Ryzen 系列居於平均幀數排名前列,但整體差距不大。
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孤島驚魂 5

孤島驚魂(Far Cry)是一個第一人稱射擊電子遊戲系列。該系列的第一部作品是《孤島驚魂》,由德國 Crytek 工作室製作,由育碧於 2004 年 3 月 23 日發行,適用於 Windows 平臺。這一系列遊戲有時被玩家稱為「顯示卡驚魂」。孤島驚魂 5 於 2018 年 3 月 27 日推出。

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此次基準測試中使用了 4 種解析度 / 畫質設定:720p Low、1440p Low、4K Low 和 1080 Ultra。最終測試結果如下圖所示,AMD Ryzen 系列 CPU 在 720p Low、1440p Low 和 1080 Ultra 設定下的平均幀數相較於英特爾 Core 系列表現出了微弱優勢,在 4K Low 設定下則略遜於後者。
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總結

遊戲效能暴漲,通用計算強大,這一代 Zen3 處理器的真實實力告訴我們,之前的 PPT 並沒有誇張。
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Zen 3 的成績給人們留下了深刻的印象。AMD 在幾乎所有的評測專案中獲得了領先,其在 300 美元以下 CPU 市場上勢必會吸引更多的使用者。


過去幾年來,AMD 的競爭對手在製程上的停滯,已經讓 AMD 佔據了優勢,後者給自己定下的目標是每年 IPC 提升約 7%,而 Zen 3 上的 19% 增幅讓英特爾失去了所有對標的能力——即使是單執行緒,現在也是 AMD 更強了。


參考連結:https://www.anandtech.com/print/16214/amd-zen-3-ryzen-deep-dive-review-5950x-5900x-5800x-and-5700x-tested

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