AMD Ryzen 7 1800X 處理器測試報告 / 決戰多核 重返榮耀
備受矚目的 AMD Ryzen 處理器,終於在 3/2 號與各位玩家見面,AMD 花費 4 年的光陰、超過兩百萬小時的工程時間,首波推出旗艦款 8 核 16 緒 Ryzen 7 1800X、1700X 與 1700 處理器,迎戰 Intel 7700K、6900K 等旗艦處理器;AMD 此舉以多核心處理器,更低的市場價格對 Intel 宣戰,就讓我們先來瞭解 Ryzen 的故事與能耐,再來討論玩家該如何在處理器雙雄中抉擇。
關於 Ryzen 處理器 Zen 架構的幾件事
起初我們聽到「Zen」處理器架構,以及「Summit Ridge」的處理器代號,與全新的「AM4」腳位,而在接近上市之際,AMD 則以「Ryzen」做為產品名發表,而 Ryzen 這名字在發想時,時間正逢美國 NASA 的冥王星探測任務「New Horizons」新視野號,Horizons 這寓意與 AMD 對 Zen 的期望不謀而合,因此以 Horizons 的後半段 rizons 與 zen 結合,因此 Ryzen 因此而被創造出來。
而在 Ryzen 主視覺的圖像中,那像是書法揮毫的圓形則是「enso」,看似封閉但又開放的圓形,屬於日本禪宗圓書法的印象,帶有禪意並以閉合的圓代表完美,而圓中的開放處代表著成長,因此在處理器外盒、視覺設計,都能看到 Ryzen 配上 enso 書法禪圓的 logo。
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↑ Ryzen 與橘紅色的 enso 禪圓。
讓我們再回到處理器上,衡量處理器效能,莫過於使用「Instructions per cycle, IPC」,也就是處理器每一個 cycle 可執行的指令數,AMD 在簡報中提到,Zen 架構比起上一代 Excavator,有著 52% 的 IPC 效能提升,且 Zen 採用全新 x86 架構設計,對於現今電腦應用:PC Gaming、主流多核應用、直播、製作者(Prosumer),有著更好的效能提升。
接著就從四個面向:Performance、Throughput、Efficiency 與 Scalability,與一個技術 AMD SenseMI 來一窺 Zen 處理器的微架構設計。
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↑ AMD Ryzen 7 1800X 處理器 die shot。
效能 Performance
從 Zen Core 的架構圖來看,AMD 增強了 Branch Predictor(分支預測)功能,並經由 4-way 64K I-Cache 送給 Decode,而 Decode 在每週期可解碼 4 個指令,並儲存於 Micro-op Queue,再藉由 Op Cache 的幫助下,可每週期向 INT/FP Scheduler 傳送 6 ops/cycle 的指令。
核心運算單元,Integer 部分則針對 ALU / AGU 進行運算,並有著 4 個 Interger 運算單元;而 Floating Point 部分,則有兩個 ADD 與 MUL 單元;AMD 這樣的設計,期望核心有更好的指令平行處理能力,並有著 1.75X 大的指令 Scheduler 與 1.5X 的頻寬與資源,讓 Zen 能夠安排更多指令到執行單元,增強指令級平行運算性,以提升 Single-Thread 效能。
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↑ Zen 核心框架圖。
吞吐量 Throughput
為了提升處理器的吞吐量,Zen 核心有著更大的 64KB L1 指令快取,與 32K L1 資料快取,以及每個核心專用的 512KB 指令/資料快取,而其中 8MB L3 快取則是由 4 個核心共用;此快取配置,不僅是上一代 Bulldozer 的翻倍大,也比起 Intel Broadwell-E處理器的快取還要大。
有著更大的快取空間,Zen 也加入一個複雜的 Learning Prefetcher,可預測應用程式需要的資料,並提早將資料存放於快取當中,讓核心可立刻執行指令;總而言之,將低層級快取設計於核心邊上,能讓每核心提升 5X 快取頻寬。
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↑ 高頻寬、低延遲快取取設計。
Efficiency 效能
AMD Ryzn 處理器採用 Global Foundries 的 14nm FinFET 製程,不僅有更小的晶片尺寸,與更低的工作電壓,讓每瓦效能表現得更出色;且 Zen 架構採用 AMD 最新的低功耗設計,例如核心中的 Micro-op Cache 設計,可減少密集的遠程讀取功耗;更有效的動態功耗控制;以及低功耗位址產生器。
而 AMD 本身 APU 就屬於低功耗移動平台,Zen 的出現讓 AMD 能夠企及 HEDT(high-end desktop)領域。
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↑ Zen 核心的面積、L2、L3 快取與對手比較。
Scalability 擴展性
Zen 架構在設計上採用 CPU Complex (CCX),有著原生 4C8T 區塊,且每一個 CCX 有著 64K L1 指令快取、64K L1 資料快取、512KB 該核心專用 L2 快取,以及 4 核心共享的 8MB L3 快取,且每一個 CCX 核心,都具備 SMT(Simultaneous Multithreading)多線程功能。
且 CCX 當中的核心不僅可擴張亦能禁用,像是 Ryzen 7 系列處理器,採用雙 CCX 設計,以打造 8C16T 多核心處理器,而兩組 CCX 互相通過高速 Infinity Fabric 進行溝通;這設計,讓 AMD 可根據需求擴張核心、線程與快取量,以符合客戶端、伺服器與 HPC 等市場。
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↑ Zen CPU COMPLEX 設計。CPU COMPLEX 中有著 4 個核心,每顆核心有著獨立 L2 快取與共用的 L3 快取。
簡單來說 Infinity Fabric 是個靈活、高速的匯流排介面,除了 Ryzen 使用此技術之外,未來的 VEGA 與 APU 都將受益於 Infinity Fabric 的靈活性,將 AMD 複雜的 IP 產品集成至一個晶片當中;Infinity Fabric 可用於交換資料,例如 AMD Ryzen 處理器的兩組 CCX 相互傳遞資料、系統記憶體與其它控制器(I/O、PCIe);此外,Infinity Fabric 亦提供 Zen 處理器,更佳的控制與命令功能,另處理器可隨時針對電壓、溫度、時脈做出反應,這功能亦對於 AMD SenseMI 技術有著莫大的重要性。
AMD SenseMI 技術
在 AMD Ryzen 處理器當中,有著散佈式“smart grid” 傳感器,能夠精準的偵測 1mA、1mV、1mW 與 1℃,且回報率為 1000/1 秒;而傳感器會將資料,傳遞至 Infinity Fabric 連接的控制回路,讓控制器能基於當前和預期的方式,對處理器進行精準的調整。
AMD SenseMI 技術包含了五個相關的“senses” 功能,並通過學習智能與 Infinity Fabric 命令/控制功能,讓 AMD Ryzen 處理器具備 Machine Intelligence(MI)智能;這機制能夠微調核心效能與電壓,並提升快取預取與分支預測的能力。
Pure Power:透過分散式的傳感器,能夠帶給處理器精準電源控制,甚至依據每一顆處理器矽晶元的特性,來進行電源管理;簡而言之,Pure Power 能夠隨時監控溫度、時脈與電壓,透過 Infinity Fabric 回路,達到更精準的電源 / 效能控制。
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↑ 通過這控制回路,可讓處理器的電源控制、時脈調教,更為精準達到更好的每瓦效能表現。
Precision Boost:根據 Infinity Fabric 回路回饋的電流、溫度與負載數據,能讓 Precision Boost 以每階 25MHz 提升或降低處理器時脈;這樣的 25MHz 步階設計,更容易提升時脈接近理想目標,並允許時脈更精準的抖動。
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↑ 圖表中,處理器的時脈依據每階 25MHz 來進行調整。
Extended Frequency Range(XFR):每顆帶有 X 後綴的 Ryzen 處理器即支援 XFR,這代表著玩家只要有足夠的散熱系統,就能讓處理器自動提升時脈,超過處理器的 Boost 時脈;舉例來說,Ryzen 7 1800X 預設 3.4GHz、Boost 3.8GHz,而若玩家有足夠的解熱能力,更能讓處理器超頻至 3.8GHz+ 以上;這也是處理器 X 的意義,體質更好的超頻處理器。
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↑ X 代表著更好的超頻效能,換句話說就是經過挑選超頻體質好的處理器。
Neural Net Prediction:AMD 提到 Ryzen 處理器當中,有著 AI 智能,並利用神經網路對應用行為進行學習,並猜測該應用可能的下一步;而 Prediction 預測,即是根據 CPU 的指令集,來預測其下一步,並提早準備好工作負載與資料。
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↑ 根據指令的執行,處理器可預測下一步的指令,提高處理器的吞吐量。
Smart Prefetch:預取則是依據應用的模型與行為,預測其下一步所需的資料,並提早儲存於處理器的大型快取當中,讓處理器不用等待資料從記憶體讀進快取的時間。
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↑ 預取則是根據應用,將下一步會使用到的資料,早一步讀入處理器的快取當中。
上述,僅對於 AMD Ryzen 處理器 Zen 架構的基本介紹,若各位對探討處理器架構有興趣,可參考 AMD 在 Hot Chips 2016 (HC28) 與 ISSCC 2017 的 Zen 簡報,已獲取更多的 Zen 架構資訊。
看懂 AMD Ryzen 7、5、3 系列處理器規格與定位
AMD 此次的 Ryzen 7、5、3 系列處理器,就是衝著 Intel 的 Core i3、i5 與 i7 系列而來,而 AMD 陣營的規格更容易區分,Ryzen 7 瞄準高效能、多核心市場,而Ryzen 5 則是主流級產品線,進可攻退可守,至於 Ryzen 3 則是以入門為主。
首波上市的 AMD Ryzen 7 系列處理器,為 8 核 16 緒的多核心處理器,共有三款型號 1800X、1700X 與 1700,這三款處理器在基準時脈、Boost 時脈、XFR 與 TDP 上有所差異,透過圖表可以快速瞭解這三款差異;但目前 Ryzen 5 與 Ryzen 3 系列處理器,AMD 還未正式公布規格,Ryzen 5 要等到 Q2 而 Ryzen 3 則是下半年亮相。
AMD 使用更多核心與低價的策略迎擊 Intel,現今 AAA 遊戲、繪圖 API(Direct X12、Vulkan)、直播、影音編輯、繪圖工作站等應用形式,都會渴望更多的核心與執行緒,Ryzen 7 有著 8C16T 的超多核心,更能勝任這些工作,而從規格與定價來看 Ryzen 7 1700 已可滿足普遍玩家需求,而 1700X 有著更高的時脈,屬於捏著錢包就能往上衝的價位,至於 1800X 在價位上對普遍玩家來說還是相當高。
而 Ryzen 5 系列分為 6C12T 與 4C8T 兩種,在挑選上可要注意這點,而 Ryzen 3 則是 4C4T 的產品,因此各位玩家能依自身需求、預算來挑選處理器。(補充:可能有玩家會忘記,Ryzen 7、5、3 系列處理器皆可超頻,但都不帶內顯,裝機時需要安裝顯示卡,才能輸出電腦畫面。)
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↑ AMD Ryzen 7、5 家族規格,目前 5 系列與 3 系列還未正式公布型號、規格與價格。
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↑ Ryzen 5 預計 Q2 上市,Ryzen 3 則要等到下半年。
跟著 Ryzen 所推出的原廠散熱器,則有:Wraith Stealth、Wraith Spire 與 Wraith Max 散熱器,Stealth 與 Spire 採用圓柱型散熱鰭片,散熱器中央則有著銅底設計,而 Spire 更具備 RGB 燈光效果,可連接在主機板的 4pin RGB 針腳,讓主機板控制其燈光特效與顏色,且這兩款採用金屬背板與螺絲固定,故安裝時需先取下主機板上預載的卡扣模組。
而 Wraith Max 則是採用卡扣固定的散熱器,但這顆散熱器並不會在一般通路販售,為系統廠標配的散熱器;目前販售的 Ryzen 7 1700 則會贈送 Wraith Spire 散熱器,而 1700X 與 1800X 則無搭配風扇;此外,若各位手邊有副廠風扇,使用 AMD 卡扣設計則可通用至 AM4,若不是使用卡扣的散熱器,則要取得 AM4 的更新套件後,才能裝在 AM4 主機板上。
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↑ 三款新的 AMD 散熱器 Wraith Stealth、Wraith Spire 與 Wraith Max,分別對應 65W、95W、125W 設計,噪音則是 28dBa、32dBa、38dBa。
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↑ 安裝 Wraith Stealth 與 Wraith Spire,需將主機板預載的卡扣模組拆下,並換上金屬背板後則可直接安裝。
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↑ Wraith Spire與 Wraith Max,都具備 RGB 燈光效果,且風扇提供 4pin RGB 接頭,讓玩家可連接在主機板的 RGB 針腳上,讓主機板控制燈效與燈色。
AM4 平台旗艦 X370、主流 B350 與入門 A320
在瞭解 Ryzen 處理器之後,接著來看看新的 AM4 平台的 X370、B350 與 A320 晶片組,而在開始前各位要知道,Ryzen 處理器原生就提供 1 組 PCIe Gen3 x16、2CH DRR4 記憶體,I/O 方面則有三種配置:(1). 2 組 SATA 與 1 組 x2 NVMe、(2). 2 組 SATA 與 x2 PCIe、(3). 1 組 x4 NVMe 的設計可選擇,並提供 4 組 USB 3.1 Gen1(3.0)。
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↑ Ryzen 處理器提供 1 組 PCIe Gen3 x16,以及 I/O 與 USB。
高階 AM4 主機板,幾乎都將 CPU 提供的 I/O 設計為 M.2 x4 NVMe;而晶片組則分為旗艦 X370、主流 B350 與入門的 A320,另外 SFF 系列的 X300,為特別為 iTX 設計的,而 A/B300 則不會進入零售 DIY 通路,是系統廠所使用;至於晶片組所提供的 USB、SATA、PCIe Gen2、RAID 規格可參考下表,而 X370、 B350、X300 都支援超頻,而 A320 則是不提供超頻。
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↑ AM4 腳位的 X370、B350 與 A320 所提供的規格表。
就晶片組所提供的擴充性來看,AMD X370 接近於 Intel Z270,雖說 Ryzen 7 1800X 能與 i7-6900K 一戰,但晶片組提供的擴充性來看,還是 Intel X99 較為豪華;但以實用性來看,AMD X370 已相當符合玩家的使用需求,倘若追求極高擴充性的玩家,可能要留意 AMD 未來伺服器等級的產品喔!
AMD Ryzen 7 1800X 處理器開箱
Ryzen 7 系列的 1800X 與 1700X 皆無搭配風扇販售,因此盒裝也比較小了點;處理器包裝外盒上,則是印上 RYZEN 字樣與 enso 書法禪圓;盒子側面一樣可以看到內裝的 CPU 型號;紙盒上方的封口貼紙,則有防偽雷射設計,並印上處理器型號、序號等資訊。
處理器則分裝在一個小盒子內,並附上 RYZEN 字樣的貼紙,裡頭還有個產品的說明文件。
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↑ Ryzen 7 1800X 彩盒。
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↑ 右側可以看到處理器的型號。
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↑ 紙盒上方的封口貼紙,有清楚標示型號與序號。
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↑ 處理器則分裝在小盒內。
新的處理器有明確的印上型號,不像過往 AMD 處理器都只印上系列名稱,並未打上詳細的型號;根據國外 der8auer 開核影片提到:「Ryzen 7 1800X 處理器採用『焊錫』當作晶片表面與金屬蓋的媒介」,不像 Intel 使用的散熱膏,Ryzen 處理器在熱傳導上肯定有不錯的表現。
拿著手邊幾顆處理器來對比外觀,左起 AMD A10 7890K、Ryzen 7 1800X、Intel Core i7-7700K、Core i7-5960X;Ryzen 7 1800X 的封裝大小為 40mm x 40mm,比起 i7-7700K 的 37.5mm x 37.5mm 還要大一點,而最大的則是 i7-5960X 的 52.5mm x 45.0mm。
而處理器背面的針腳,Ryzen 7 1800X 使用的 AM4 為 1331 針腳,且針較密與細緻;使用 AMD 的處理器真要小心這些針腳,而使用 Intel 處理器則要小心主機板的針腳。
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↑ 處理器印上完整的 Ryzen 7 1800X 型號。
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↑ 左起 AMD A10 7890K、Ryzen 7 1800X、Intel Core i7-7700K、Core i7-5960X 比較。
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↑ 處理器背面,Ryzen 的針腳較密與細緻。
AMD Ryzen 7 1800X 處理器效能測試
各位玩家肯定想要瞭解,到底 AMD Ryzen 處理器有何能耐,是否真的能與 Intel 平起平坐,接著會以 AMD Ryzen 7 1800X 處理器,搭配 ASRock X370 Taichi 主機板與 HyperX Predator DDR4 4x8GB 記憶體,設定上採用主機板預設超頻模式,而記憶體則調整為 DDR4-2400MHz,接著分別針對 CPU 運算、記憶體、儲存裝置、電腦效能、繪圖與遊戲來測試 AMD Ryzen 的真本事。
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↑ 測試平台 ASRock X370 Taichi,散熱器使用上一代的 AMD Wraith Cooler。
處理器:AMD Ryzen 7 1800X
主機板:ASRock X370 Taichi
記憶體:HyperX Predator DDR4 4x8GB 2400MHz
顯示卡:NVIDIA GTX 1080 FE
系統碟:Intel SSD 540s
電源供應器:Antec TruePower 750W
作業系統:Windows 10 Pro 64bit(高效能模式)
測試時,CPU-Z 還未更新,但已可顯示大部分的處理器資訊,AMD Ryzen 7 1800X 代號 Summit Ridge,為 14nm 製程的 8 核心 16 線程處理器;主機板使用 ASRock X370 Taichi,晶片組顯示為 K17;記憶體為 4 DIMM 雙通道 2400MHz;接著透過,CPU-Z Bench 進行測試,Ryzen 7 1800X 單線程 2,303 分、多線程 18,630 分。
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↑ CPU-Z 基本資訊。
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↑ CPU-Z Bench測試單線程 2,303 分、多線程 18,630 分。
使用 CPUmark 99 測試,Ryzen 7 1800X 獲得了 601 分;接著再使用 wPrime 測試處理器的多線程運算能力,預設 4 Thread 進行測試 32M 花了 10.3 秒計算、1024M 則要 323.9 秒,接著將多線程改為 16 Thread 再測試一遍,32M 只需 4.6 秒計算、1024M 則要 104.2 秒就完成。
而 CINEBENCH R15 測試,單 CPU 獲得 156 cb,多核心運算 1596 cb,多核心運算能力比起單核強了 10.23x。
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↑ CPUmark 99 測試 601 分。
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↑ wPrime 測試,16 Thread 32M - 4.6s、1024M - 104.2s,4 Thread 32M - 10.3s、1024M - 323.9s。
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↑ CINEBENCH R15 測試,CPU Single Core 156 cb,CPU 1596 cb。
記憶體與快取測試,則是透過 AIDA64 來進行評分,記憶體讀取 36,257 MB/s、寫入 35,219 MB/s、複製 33,906 MB/s。
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↑ AIDA64 記憶體測試讀取 36,257 MB/s、寫入 35,219 MB/s、複製 33,906 MB/s。
壓縮測試,先使用 WinRAR 進行測試速度為 12,482 KB/s,而 7Zip 測試則有著 39679 MIPS 的表現。
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↑ WinRAR 測試 12,482 KB/s。
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↑ 7Zip 測試 39679 MIPS。
CPU 影音轉檔方面,使用 X264 FHD Benchmark 進行測試,Ryzen 7 1800X 有著每秒 47.2 fps 的處理能力;而 X265 FHD Benchmark 則有 27.73 fps 的表現。
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↑ X264 FHD Benchmark 47.2 fps。
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↑ X265 FHD Benchmark 27.73 fps。
儲存測試,分別使用 Intel SSD 750 與 OCZ RD400 兩款 PCIe NVMe 進行測試;Intel SSD 750 安裝在主機板第二條 PCIe x16(x8),而 M.2 接口的 OCZ RD400,則安裝在使用 CPU 通道的 M.2 插槽。
OCZ RD400 DiskMark 測試循序讀取 2,682 MB/s、寫入 1,619 MB/s,4K 讀取 393 MB/s、寫入 328 MB/s;Intel SSD 750 同樣 DiskMark 測試循序讀取 2,328 MB/s、寫入 987 MB/s,4K 讀取 402 MB/s、寫入 362 MB/s;就高速 PCIe SSD 的效能表現來看,與 Intel 平台的表現相當。
而 USB 3.1 測試,使用外接盒 RAID 0 兩顆 SATA SSD,DiskMark 測試循序讀取 828 MB/s、寫入 242 MB/s;主機板的 USB 3.1 採用 Asmedia 晶片,但表現上還為調教至最佳。
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↑ OCZ RD400 DiskMark 循序讀取 2,682 MB/s、寫入 1,619 MB/s,4K 讀取 393 MB/s、寫入 328 MB/s。
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↑ OCZ RD400 Anvils 測試。
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↑ Intel SSD 750 DiskMark循序讀取 2,328 MB/s、寫入 987 MB/s,4K 讀取 402 MB/s、寫入 362 MB/s。
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↑ Intel SSD 750 Anvils 測試。
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↑ USB 3.1 DiskMark 測試循序讀取 828 MB/s、寫入 242 MB/s。
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↑ USB 3.1 Anvils 測試。
電腦工作效能測試,則使用 PCMark 8 來進行測試,PCMark 8 能夠模擬不同的使用情境,像是 Home、Work 與 Creative 等情境,其中 Home 主要測試網頁瀏覽、文字輸入、編輯相片、影音回放 / 編碼與遊戲測試;Work 測試則是模擬網頁瀏覽、寫入、試算表與影音回放 / 編碼;創意測試中則包含了 Home 與 Work 的項目,並加入更多的影音工作測試。
測試中,此平台都有相當好的成績,且在 Creative 部分有著更好的成績,Home 4,848 分、Work 5,160 分、Creative 8,055分。
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↑ PCMark 8 Home 4,848 分。
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↑ PCMark 8 Creative 8,055分。
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↑ PCMark 8 Work 5,160 分。
繪圖效能測試,則以 3DMark Fire Strike 來測試,以物理 Physics 分數來看,Ryzen 7 1800X 有著 18,870 分,效能約為 59.9 fps,而在不同解析度下的 Fire Strike Extreme 與 Ultra 測試中分數相當;而 Time Spy 測試中,CPU 獲得 7,914 分、26.59 fps。
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↑ 3DMark Fire Strike Physics 18,870 分、59.9 fps。
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↑ 3DMark Fire Strike Extreme Physics 18,589 分、59 fps。
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↑ 3DMark Fire Strike Ultra Physics 19,014 分、60.3 fps。
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↑ Time Spy CPU 7,914 分、26.59 fps。
使用 VRMark 進行測試,基本標準測試的 Orange Room 測試中,獲得了 9,055 分的成績,平均 frame rate 達 197.40 fps;而更嚴苛的高階測試 Blue Room,獲得了 2,209 分。
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↑ VRMark Orange Room 9,055 分。
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↑ VRMark Blue Room 2,209 分。
遊戲測試,則以全開放地圖的兩款遊戲《俠盜獵車手V》、《看門狗 2》與射擊遊戲《鬥陣特攻》來測試,三款遊戲設定皆為 4K(3840*2160)解析度,以及最高畫質設定進行測試;測試,採用 Fraps 記錄遊戲過程 180s 的 fps 表現。
《俠盜獵車手V》與《看門狗 2》這兩款遊戲測試,都是在都市中駕車狂飆,並自造混亂讓警察追逐,效能上這兩款大作平均 fps 都落在 30、37 這區間,算是可接受的效能,而《鬥陣特攻》則相對輕鬆,有著平均 86 fps 的表現;因為測試平台,只使用一張 NVIDIA GTX 1080 FE 顯示卡進行測試,所以這數據來看沒什麼問題,畢竟現今遊戲偏重 CPU 運算還是有限,但待會拿來與 Intel 對比這測試就有了意義。
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↑ 遊戲效能表現。
遊戲直播測試,則是使用 OBS 設定 1920 x 1080 解析度 60 FPS,影像 Bitrate 為 3500,並使用 CPU x264 編碼;遊戲為《看門狗 2》1080P 解析度、最高畫質設定,並將遊戲直播至 Youtube 平台,對於需要直播的玩家,透過 Ryzen 多核心處理器,能同時獲得最穩定的直播效果,以及遊戲順暢度。
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↑ 影片於 1 分 30 開始,加入 FPS、CPU 使用率資訊提供給各位玩家參考,直播影片的流暢度與遊戲效能。
小結:此效能表現,無疑代表著 AMD Ryzen 重返高端 PC 市場,滿足遊戲玩家、影音工作者、專業設計繪圖等多核心運算需求,當然肯定要來與 Intel 一戰分個高下,就讓我們繼續測下去。
世紀對決 AMD Ryzen 7 1800X 決戰 Intel Core i7-5960X
高階處理器市場 Intel 有著相當高的市佔率,如今 AMD Ryzen 的崛起,肯定能撼動這市佔比例,而此波的 Ryzen 7 系列處理器,XF 手邊則有 1700X 與本篇測試的 1800X,我們亦相當好奇 Ryzen 7 與 Intel Corei7-5960X 來相互較勁,而結果是 AMD 全面勝利?或是在多核、效能與價格下,取得最佳的性價比呢?就讓我們繼續測下去。
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↑ 三顆 CPU 基本規格與測試平台。
首先衡量單核、多核的測試軟體,CPU-Bench 由 Ryzen 7 1800X 獲得最高分,而 R7 1700X 則緊跟在後,至於 i7-5960X 則稍微跟不太上;接著 CPUmark 99 測試來看,R7 1800X 與 i7-5960X 伯仲之間 600 分,R7 1700X 則稍微低了些;wPrime 則是比較運算時間,因此秒數是越低越好,R7 1800X 不論在 4T 或 16T 的設定下,都有著最短的運算時間,而 R7 1700X 緊跟在後,至於 i7-5960X 就有點慢了。
此次 AMD 首波公開 R7 系列時,就是以 CINBENCH R15 來當作主要的評分工作,當然就結果來看與 AMD 測試結果相當,R7 1800X 單核 156 cb、多核 1596 cb,比起 R7 1700X 單核 153 cb、多核 1537 cb 與 i7-5960X 單核 138 cb、多核 1312 cb 的分數來看,R7 1800X 對比 Intel Core i 系列無疑是目前最強的 8 核心處理器。
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↑ CPU-Z Bench 分數越高越好。
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↑ CPUmark 99分數越高越好。
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↑ wPrime 時間越低越好。
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↑ CINBENCH R15 分數越高越好。
看完處理器效能,接著來看看記憶體,由於 i7-5960X 支援四通道記憶體,因此效能上比起 Ryzen 7 系列的雙通道設計來看,肯定有著明顯差異;但若我們換成同樣雙通道記憶體的 i7-7700K 來測試,記憶體讀取 / 寫入大約也都落在 35000 MB/s 左右。
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↑ 記憶體測試。
壓縮軟體測試,使用 WinRAR 來衡量三顆處理器的效能,會發現 i7-5960X 有著相當好的性能,而 R7 1800X 與 R7 1700X 表現則相當接近;不過換成 7Zip 測試時,三顆處理器表現相當。
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↑ WinRAR 速度越快越好。
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↑ 7zip 越快越好。
影像轉檔的效能測試,則透過 X264 FHD Benchmark 與 X265 FHD Benchmark 來進行,這項目 R7 1800X 有著極快的 47.2 fps x264 轉檔效能,而 R7 1700X 也有著 45.9 fps 的表現,至於 i7-5960X 則比較慢了點;換成 x265 編碼結果一樣,R7 1800X > R7 1700X > i7-5960X。
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↑ X264 / X265 FHD Benchmark,fps 越高越好。
PCMark 8 電腦性能測試,可以模擬家用文書上網、工作打字操作、創作者的影音編輯工作等表現,此測試都採 Open CL 加速模式測試;這測試結果來看,三款處理器在 Home、Work 測試中旗鼓相當,而在 Creative 測試中還是有著 100 左右的差異,換言之這三顆處理器效能都相當適合當作工作機使用。
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↑ PCMark 8 測試分數越高越好。
3DMark 繪圖效能測試方面,則分為總分與物理運算 CPU 得分,從結果來看 CPU 物理分數由 R7 1800X 獲得最佳成績,但整體總分來看則大致相同;特別的是 Fire Strike 物理分數 i7-5960X 效能為三者最低,但總分卻是三者最高。
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↑ 3DMark 測試分數越高越好。
VRMark 測試,三者在高規的 Blue Room 測試中得分相同 2200 分,但在 Orange Room 當中由 i7-5960X 獲得最好的分數,其次 R7 1800X 與 1700X。
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↑ VRMark 測試分數越高越好。
緊接著,分別測試三顆處理器,對高效能 I/O 裝置的傳輸率表現,測試的是 OCZ RD400 M.2 NVMe SSD、 Intel SSD 750 PCIe NVMe SSD 與使用兩顆 SATA SSD RAID 0 的 USB 3.1 外接盒,來測試 AMD 平台對高速儲存裝置的表現。
從結果來看,AMD Ryzen 平台有著與 Intel X99 平台相當的 I/O 表現;而 USB 3.1 外接盒的表現異同,不過目前這兩平台的 USB 3.1 都採用外掛晶片,因此效能上還是有些許落差。
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↑ Intel SSD 750 CrystalDiskMark 速度越快越好。
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↑ OCZ RD400 CrystalDiskMark 速度越快越好。
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↑ USB 3.1 外接盒 CrystalDiskMark 速度越快越好。
遊戲效能測試,都以 4K(3840*2160)解析度進行測試,其中有著兩款 AAA 吃資源大作《俠盜獵車手V》、《看門狗 2》,搭配另一款相當硬體需求中度的射擊遊戲《鬥陣特攻》,遊戲設定調整為最高設定;這結果來看 R7 1800X、R7 1700X 在遊戲表現上相當,能與 Intel 平台較勁 HEDT(high-end desktop)領域。
由於此次測試,主機板超頻都以預設模式下進行,因此便無法發揮 X 系列處理器 XFR 的效能,但也讓玩家知曉,AMD Ryzen 處理器有著與 Intel 相當的遊戲性能,且更多的核心更親民的價格。
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↑ 4K 遊戲平均 fps 越高越好。
最後對處理器的溫度測試來看,由於本次測試使用的是 AMD Wraith Cooler 散熱器,就結果來看可發揮出處理器預設的 Turbo 效能,但要解放 XFR 的更高時脈,則要更好的散熱器,讓溫度表現更佳,效能表現更好;總之,若各位買了 R7 1700X 與 R7 1800X,一定要換上一組好的空冷散熱器,或者 AIO 水冷都可,否則無法發揮出 X 的意義。
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↑ 溫度測試,越低越好。
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↑ 功耗測試,越低越好。
AMD Ryzen Master 超頻大師
AMD 此次亦提供全新的 Ryzen Master 超頻大師,讓玩家可直接替 Ryzen 處理器進行超頻,針對 CPU 時脈、禁用核心、電壓控制、記憶體時脈 / 參數調整,但在超頻前各位玩家須知悉,超頻存在著一定程度的風險,因此開啟 Ryzen Master 時亦有一段警語,告知玩家需自行承擔風險,而 AMD 提到核心電壓 1.35V,即可達到日常使用的超頻穩定度,最高更可電到 1.45V,但相對的對於 CPU 壽命有所影響,因此請確保使用的 CPU 散熱器,有足夠的解熱能力。
Ryzen 7 1800X 平均超頻時脈可達 4.2-4.3GHz,想挑戰超頻的玩家除了透過 Ryzen Master 軟體之外,亦能直接使用主機板的 UEFI BIOS 來達到同樣的超頻體驗。
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↑ Ryzen Master 啟動前的警語。
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↑ Ryzen Master 超頻介面,可針對 CPU 時脈、禁用核心、電壓控制、記憶體時脈 / 參數調整,並提供 CPU 溫度監控。
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↑ AMD Tech Day 活動中,使用液態氮對處理器進行冷卻,達到 8 Cores 5144.9 MHz 時脈,核心電壓來到 1.853V。
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↑ 活動中以 8 Cores 5.2 GHz 的時脈打破了 Cinebench R15 8 核心記錄 2449 cb。
總結
AMD 憑著 Ryzen 多核心設計,在效能上終於迎頭趕上 Intel,對比桌上型電腦 8 核 16 緒處理器,AMD Ryzen 7 1800X 毫無疑問是目前最強的 8C16T 處理器,Ryzen 不僅在效能、功耗表現上勝過 Intel,定價比起 Intel 更是讓人心動,台灣 Ryzen 7 1800X、1700X 與 1700 售價分別為:18,800 元、13,500 元、10,700 元,對比 AMD 美金定價僅 1800X 較貴,而 1700X 與 1700 台灣價位較能接受,但若與此次對比的 Intel Core i7-5960X / 37,999 元相比,Ryzen 7 1800X 只要一半的價格就能與之相抗衡。
雖說這測試比較之下,Ryzen 7 大獲全勝,但就平台擴充性來看,i7-5960X 本身 CPU 通道多,讓 X99 平台有著相當好的擴充性,而 AMD Ryzen 處理器與 X370 平台,較適合與 Intel Z270 平台來比較;總而言之,若各位需要 4 通道記憶體、4 顯卡或多 PCIe 裝置的高階平台,目前看來 Intel X99 還是較為適合。
那問題來了 Ryzen 7 系列的三顆:1700、1700X 與 1800X 在預算有限的情況下該如何挑?這三顆同為 8C16T 處理器,差異僅在預設時脈、Boost 與 XFR 支援,若各位是遊戲玩家搭配單卡,R7 1700 會是性價比最好的選擇,而若各位對超頻有研究,可以選擇 R7 1700X 拼出更多的效能,至於沒預算上限的玩家請選 R7 1800X;追問,若跟 Intel 價位相近的比呢?目前 R7 1700 價位與 i7-7700K 相近,都是萬元左右的超頻處理器,但一個是 8C16T 另一個只有 4C8T,想必各位冰雪聰明的玩家都知道怎麼選。
但上述的選則有個例外,若各位電腦使用的軟體,較注重單核心效能,那 i7-7700K 本身時脈預設就高,更可風冷直上 5GHz,這情況或許 i7-7700K 會是比較好的抉擇。
Ryzen 平台挑選上,若需要雙顯卡 SLI 或者 CrossFire,則需要選擇 X370 晶片組,提供雙 PCIe 插槽,可運行雙顯卡 x8, x8;若單顯卡的玩家 B350 會是更經濟的選擇,且 X370 與 B350 都支援超頻,能讓處理器獲得更好的效能;只不過最入門的 A320 就不支援超頻,會比較建議搭配 R3 入門款處理器。
未來 AMD 也會推出搭載 Zen 核心的 APU 處理器(代號:Raven Ridge),這可能會鎖定在 R3、R5 這類,接近入門 / 中階電腦效能,且運用集成的 Vega? 或 Polaris 內顯,讓電腦無須安裝獨立顯卡;除了還未上市的 R5、R3 處理器,以及 Zen APU 之外,若各位喜愛 ITX 尺寸的玩家,AMD 有專為 ITX 所開立的晶片組 X300。
X300 採用 Ryzen SOC 特性,本身晶片組不帶 I/O 功能,且 X300 與 Ryzen 處理器溝通則走專用 SPI link 通道,而非一般晶片組 I/O 使用的 PCIe x4 通道;因此讓 X300 晶片組有著額外的 PCIe Gen3 x4 通道,可用來連接 NVMe、GigabitE 或其他控制器,目前板廠皆未釋出 X300 ITX 主機板,各位 ITX 玩家可要在等一會了。
說了這麼多,結論就是:「AMD 全新 Zen Core 決戰多核,親民 Ryzen 挑戰 Intel 重返榮耀」。
來源: AMD Ryzen 7 1800X 處理器測試報告 / 決戰多核 重返榮耀
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