尋覓對手 AMD Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 處理器測試報告 / 刷新 HEDT 世界觀

HEDT 平台殊死戰，第 3 代 AMD Ryzen Threadripper 推出 24 核心 3960X 與 32 核心 3970X 應戰，憑著 7nm 製程、Zen 2 架構與 Chlplets 設計，讓 AMD 效能再次翻倍；但也因為對手調降價格後，讓以往同價、多核的 AMD 性價策略頓時撲空。這樣的改變，對於 Threadripper 的用戶有何優勢，以及新一代 TRX40 主機板的不相容原因，就讓筆者娓娓道來。


三代 Threadripper 首發 24、32 核，明年推 64 核 3990WX

AMD 三代 Ryzen Threadripper（TR）首發 24 核心 3960X 與 32 核心 3970X 應戰，而原本二代 TR 的 12、16 核心處理器，則下放至主流 Ryzen、X570 平台當中，因此讓三代 Ryzen Threadripper 的起手價格來到 $1399 美元。

簡單來說，倘若各位需要多核心，但不需要 4 通道記憶體與 72 條 PCIe 4.0 通道擴充，那各位可直接選擇主流 Ryzen 9 3950X 與 3900X 即可；但相反，若需要 4 通道記憶體、高 PCIe 擴充，勢必僅能從 24 核心的 3960X 選起。


↑ AMD 第三代 Ryzen Threadripper 規格表。


↑ 這也是為何 AMD還是將 2 代 Ryzen Threadripper 拿出來檔，但買新不買舊，各位知道就好。


另一方面，也因為三代 Ryzen Threadripper 的效能提升，在 HEDT 平台下，24 核心 3960X 與 32 核心 3970X 苦無對手，AMD 更以 Intel Xeon-W 伺服器處理器進行對比，再加上 3 代 TR 價格比起 2 代貴了些，也因此才會下「尋覓對手」這樣的標題。


↑ 效能直接與 Xeon W 相比較。


再送一個核彈消息，AMD 也宣布將在明年 2020 推出 64 核心的 Threadripper 3990X 處理器，具備 64 核心 128 執行緒、超大 288 MB 快取與 280W TDP 設計，將用這顆主宰消費性 HEDT 市場；這非常有可能會放在 CES 2020 Keynote 中揭曉，明年準備被核彈轟炸吧！


↑ 64 核心 Ryzen Threadripper 3990X。


三代 Threadripper 採新 Topology 走 Uniform Memory Access

基本上三代 Threadripper，同樣採用 7nm 製程與 Zen 2 架構、Chlplets 設計，因此 3960X 與 3970X 處理器內部，共有著 4 顆 CCD 與 1 顆 cIOD，這樣的設計讓三代 Threadripper，採用新的 Topology 走 Uniform Memory Access 記憶體架構。

每一顆 CCD 都有著直接 Infinity Fabric On-Package（IFOP）控制器直連 cIOD 晶片，因此內部 4 顆 CCD 存取 DRAM 與 PCIe 資源相對平等。而每一個 IFOP 通道提供讀取 51.2GB/s、寫入 25.6GB/s 的效能（在 Fabric Clock 1600MHz 下。），這通道的超頻比例為：讀取 FCLK*32、寫入 FCLK*16。


↑ 新 Topology 走 Uniform Memory Access。


TRX40 修改腳位定義 大幅提升 I/O 擴充性

玩家想問的，為何 3 代 Ryzen 跟 X570 可以相容，但為何 3 代 Threadripper 與 TRX40 僅相互支援不再向下相容？

其實說穿了就是「PCIe 4.0」以及對於未來 64 核心的相容性，因此在這代 Threadripper 腳位改為 Socket sTRX4（LGA 4094），改了名字但其實針腳數相同但針腳定義都有改變，使得 3 代 Threadripper 處理器不相容 X399 主機板，而 TRX40 主機板也不支援 1、2 代 Threadripper 處理器。


↑ 3 代 Threadripper 僅支援 TRX40 主機板，與前兩代產品不相容。


改變的最大原因莫過於 3 代 Threadripper 處理器與 TRX40 晶片組，連接頻寬提升至雙向 PCIe 4.0 x8 通道，頻寬升級之後得以解放 TRX40 所提供的 PCIe 通道，瞬間讓整平台的 I/O 擴充能力再提升一個檔次。

整平台的總 I/O 規劃，以 CPU 這側總共有 48x PCIe 4.0 再加上 2 組可選 NVMe 或 SATA 的 x4 PCIe 4.0 通道，因此 CPU 端共 56 條 PCIe 通道可用，並且還提供 4 個 USB 3.2 Gen 2 與 4 通道 DDR4-3200 記憶體控制器。

另一邊 FCH（主機板晶片組）這端，則有 8x + 4x + 4x 可用的 PCIe 4.0 通道，以及 8 個 USB 3.2 Gen 2、4 個 USB 2.0 和 4 個 SATA 連接埠。因此 CPU 加上 FCH 總共有著 72x PCIe 4.0 通道可用，這數量也是目前 HEDT 平台中最高的擴充數。


↑ 3 代 Threadripper 與 TRX40 平台 I/O 區塊圖。


稍微比較下 2 代、X399 與 3 代 TRX40 的 I/O 數量差距，在 USB 方面主要都升級 USB 3.1 Gen 2，並減少 Gen 1 與 USB 2.0 數量，而 SATA 埠是取最大值的關係，實際並不會做到這麼多。

而實際看 3rd TR Soc 與 1/2 TR Soc 在 PCIe 通道數量其實是一樣，只不過 3 代升級 PCIe 4.0，再加上連接晶片組的頻寬提升，所以實際可用數量降低。不過，這部分由 TRX40 補上更多的 PCIe 4.0 通道，因此讓這代 Threadripper 是目前 PCIe 通道最多的 HEDT 平台。


↑ 3 代 Threadripper 與 TRX40 的 I/O 數量。


↑ 藉由升級 PCIe 4.0 與加倍晶片組頻寬，這也是 AMD 這代主打的一個特點。


Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 處理器開箱

每一代 Ryzen Threadripper 的外盒都會讓人眼睛為之一亮，這次採用較規矩的長方形外盒，透過壓克力看到內部的處理器型號。本次測試時間稍短，除了 Threadripper 3970X 與 3960X 外，也會針對 ASUS ROG Zenith II Extreme、ASRock TRX40 Taichi 與 GIGABYTE TRX40 AORUS XTREME 主機板進行測試。


↑ 呼！肝就像時脈一樣、電一下，就能超出來。


Ryzen Threadripper 3970X 與 3960X 外盒相對規矩，同樣可窺見內部的處理器型號。打開外盒內，內部是用透明的壓克力罩著，而處理器則被直立固定住，需要從側邊打開邊條，就能直接抽出處理器。但比較一下，筆者比較喜歡 2 代的包裝，處理器還有個保護盒子，若不用時也可以收起來。


↑ 三代 Ryzen Threadripper 外包裝。


↑ 打開外盒，內部有壓克力罩子。


拆開罩子之後，就可見到本次測試的 Ryzen Threadripper 3960X 與 3970X，而處理器需從側邊拆開邊條後即可取出。


↑ Ryzen Threadripper 3960X 與 3970X。


↑ 打開邊條取出處理器。


每顆處理器裡面，還是提供一個扭力板手、圓形水冷的固定外框，以及說明文件和貼紙。


↑ 處理器配件。


↑ 本次測試的 3970X 與 3960X 處理器。


Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 處理器效能測試

兩造雙方在同一時間解禁 HEDT 平台，這明顯較勁意味相當濃厚，測試以 Threadripper 3970X 與 3960X 為主，並搭配 2 代 Threadripper 2990WX 做為比較，以及對手最高核心數的 Core i9-10980XE 進行比較。此測試可見 AMD 在 3 代架構下的性能提升，更可毫無壓力的與對手 Core X 平台相互批敵。

測試時 Threadripper 採主機板 Auto 設置，僅將 240mm AIO 水冷散熱器，設定為水泵、風扇全速；而 i9-10980XE 因為預設時脈低的關係，也藉由 AI Optimized 超頻 47x/2c, 46x/4c, 45x/8c, 44x/ALLc 的設定。


↑ 測試平台。


CPU-Z 檢視 Threadripper 3970X 與 3960X 處理器資訊。3970X 具備 32 核心 64 執行緒，而 3960X 則是 24 核心 48 執行緒，兩者都是 7nm 製程 Zen 2 核心世代，搭配 ASUS ROG Zenith II Extreme 主機板測試，BIOS 已更新至0601、AGESA 1.0.0.2，記憶體則是 4 通道 DDR4-3200 8GB*4。


↑ CPU-Z Threadripper 3970X。


↑ CPU-Z Threadripper 3960X。


CINEBENCH R15，由 MAXON 基於 Cinema 4D 所開發，可用來評估電腦處理器的 3D 繪圖性能。這也是目前用來評比 CPU 多核心運算性能，最常見也快速的測試軟體。

多核心效能由 32 核的 3970X 以 7491 cb 奪冠，次之 24 核 3960X 6032 cb 的成績，而相較 18 核心的 i9-10980XE 也沒有太大的比較差異；但是，若 3970X 與上代 2990WX 在同核心下，確有著 48% 的性能提升。

而且即便，24 核的 3960X 也比核心更多的 2990WX 有著 19% 的性能提升，可見這代 7nm 與 Zen 2 架構對 Ryzen 有著相當重大的意義；而在單核心方面，也追到可與 Intel 比較的性能。


↑ CINEBENCH R15，性能越高越好。


CINEBENCH R20，新版本採用更複雜的測試場景，其所需的渲染運算效能是 R15 的 8 倍，對於記憶體的使用量也是以往的 4 倍，因 此新版本的 R20 分數並無法與 R15 進行比較，但相對 R20 也更適合用來測試 8 核心以上的處理器。

多核心效能，32 核 3970X 拿下 17113 cb、24 核 3660X 則有著 13737 cb，對比上一代 2990WX，分別有著 48%、19% 的性能提升；而單核心方面則都有著 24% 的性能提升。這代 HEDT 平台將不再疲弱。


↑ CINEBENCH R20，性能越高越好。


Corona Benchmark 則是相當容易操作的測試工具，採用 Corona Renderer 1.3 渲染器進行測試，比較處理器的渲染速度與 Rays/s 的效能，評分為計時以秒為單位。

這測試相對核心越多就越強，因此 3970X 最快 29 秒，接著 3960X 以 37 秒完成測試；而這測試有趣的是，上代 2990WX 雖然核心多，但也只能勉強跟 i9-10980XE 打成平手，但換到 3 代 TR 處理器出場，則完全無視 i9-10980XE 這強勁的對手。


↑ Corona Benchmark，秒數越短越好。


V-Ray Benchmark 出自 Chaos Group，其打造 V-Ray 基於物理渲染和模擬軟體，而這性能測試則可測試 CPU 對光線追蹤的渲染圖像的運算速度，評分為計時以秒為單位。

這測試結果與 Corona 類似，3970X 最快 20 秒，接著 3960X 以 25 秒位居第二，而 2990WX 還是以核心優勢以 27 秒完成測試。


↑ V-Ray Benchmark，秒數越短越好。


POV-Ray 是一套免費的光線追蹤 3D 渲染工具，藉由多核心 CPU 的算力，來計算光影與 3D 影像的渲染。

這測試 3970X 以 14039 PPS 效能奪冠，接著是 3960X 的 11377 PPS；比到這，可見在 CPU 3D 渲染運算上，3 代 Threadripper 可說是相當強悍，加上對手無 18 核心以上的產品，更讓 AMD 有著先手優勢。


↑ POV-Ray，性能越高越好。


記憶體方面，使用 CORSAIR DDR4 8GB*4 3200 CL14 記憶體，並通過 AIDA64 記憶體測試，可測得這代 Threadripper 在記憶體讀寫性能上比上一代有著明顯提升；而延遲方面，並非使用 3600MHz 的記憶體時脈，因此延遲還是有點高。

這代 Ryzen 建議搭配 3600 MHz 記憶體，但對於 Threadripper 四通道 8 DIMM 的平台來說相對嚴苛，這也要看板廠調教、驗證的功力了。


↑ AIDA64 記憶體性能，越高越好。


↑ AIDA64 記憶體延遲，越低越好。


WinRAR 壓縮效能，雖然支援多線程，但超過 8 核心之後效能反而會降低，不過 3970X 以 21925 KB/s 與 3960X 的 20219 KB/s 性能，都比起上代 2990WX 性能好上非常多，但還是不敵 Intel。


↑ WinRAR，性能越高越好。


另一套 7-Zip 壓縮測試則相反，可有效利用多核心的性能，3970X 壓縮 158295 MIPS、解壓縮 343766 MIPS 的高性能技壓群雄，更比上一代 2990WX 有著倍數成長的性能。


↑ 7-Zip，性能越高越好。


影音轉檔方面，測試使用 X264 / X265 FHD Benchmark 進行。在 X264 編碼下，3970X 與 3960X 和 i9-10980XE 獲得相當的 74 FPS 最高成績；但在 X265 編碼下，3970X 最高 122 FPS、3960X 最高 105 FPS 性能超群，同樣比上代 2990WX 有著倍數的性能成長。


↑ X264 / X265 FHD Benchmark，性能越高越好。


Ryzen Threadripper 3970X, 3960X電腦系統效能測試

電腦整體性能先以 PCMark 10 進行測試，可分別針對 Essentials 基本電腦工作，如 App 啟動速度、視訊會議、網頁瀏覽性能進行評分，而 Productivity 生產力測試，則以試算表與文書工作為測試項目，至於 Digital Content Creation 影像內容創作上，則是以相片 / 影片編輯和渲染與可視化進行測。

從 PCMark 10 總分來看，3970X 與 3960X 獲得的成績相當都在 7300 分左右，但小輸給 i9-10980XE 的 7525 分，而若細看成績 Essentials 與 Productivity 兩項目，這三顆處理器成績相當，但在 Productivity 測試上，反而 10980XE 較強接著 3960X 最後則是 3970X，也因為這成績造成了整體評分的差異。

可見多核心平台的整體性能都非常足夠，但在高核心的數位內容創作測試上，還無法讓 TR 大展身手。


↑ PCMark 10，分數越高越好。


PCMark 10 Application 測試，則是以 Office Word、Excel、PowerPoint 與 Edge 等實際軟體進行電腦生產力效能測試。這項目則是 3970X 最高 11807 分、3960X 11605 分，整體性能比起二代有著明顯提升，更能滿足文書工作需求。不過這平台主力工作肯定不只這些文書工作。


↑ PCMark 10 Application。


至於 SYSmark 2018 則是較多企業、OEM 與公家機關，在購買電腦時會參考的測試成績之一，但相對一般用戶相對少接觸這套測試軟體。SYSmark 2018 採用實際應用進行測試，分為 Productivity、Creativity 與 Responsiveness 三類。

使用的程式包含 Acrobat、FileZilla、Excel、PowerPoint、Word、Lightroom、Photoshop 與 PowerDirector 等，並以多程式開啟的狀態下進行視窗切換，來測試系統的反應速度，測試相對嚴謹但也需要花費更多的測試時間。

而這測試結果則是 3970X、3960X 與 i9-10980XE 同分 1900 級距，也就是說這三者對於各種創作工作來說已相當強悍，若不細看至秒數差異其性能已難分難捨。


↑ SYSmark 2018。


Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 遊戲性能測試

遊戲效能先以 3DMark 進行測試，這也是目前相當主流的遊戲繪圖性能測試工具，顯示卡使用 RTX 2080 Ti 來比較不同 CPU 對於遊戲繪圖性能的差異。

從圖表可見，3970X 在遊戲效能下反而輸給 3960X，對於現階段遊戲來說多核不是那麼重要，但另一方面整體性能還是比二代 2990WX 要好上許多。

簡單來說，這代 3970X 與 3960X 在遊戲表現上還是有著提升，不像上一代這麼疲弱，但跟 Intel 相比還是有輸有贏，端看遊戲引擎的設計。


↑ 3DMark，分數越高越好。


遊戲測試加入最新的 AAA 大作《碧血狂殺 2》，以及《全軍破敵：三國》、《邊緣境地 3》與《全境封鎖 2》等四款遊戲。其中，《全軍破敵：三國》使用 DirectX 11 API、《碧血狂殺 2》預設使用 Vulkan API，而《邊緣境地 3》與《全境封鎖 2》則使用DirectX 12 API 進行測試；遊戲設定為 1080p、預設特效最高設定。

從測試結果來看，《全軍破敵：三國》、《碧血狂殺 2》與《全境封鎖 2》三款遊戲，其比較的 3970X、3960X 與 i9-10980XE 性能相當，不過若認真比較起來還是 Intel 平均高了幾幀；但是，在《碧血狂殺 2》的測試下，反而被 i9-10980XE 以平均 91 FPS 甩開。

可見遊戲效能還是屈就於遊戲引擎的開發與優化，像是《邊緣境地 3》即便 2990WX 也有相同水平的性能，但在《全軍破敵：三國》與《全境封鎖 2》中，2990WX 就明顯落後於 3960X 與 3970X。

總之，3970X 與 3960X 處理器，主要提供強大的多核心運算，不論是 3D渲染、影音轉檔、編譯等需要 CPU 高效能的工作都可升任，亦可做為遊戲電腦抒解工作壓力，但若單純比較遊戲性能，還是以 8 核心的 3800X、3700X 或 i9-9900K 系列較為適合。


↑ 遊戲測試，分數越高越好。


Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 溫度與功耗測試

壓力測試方面，測試的處理器都採用 240mm AIO 水冷散熱器，在待機溫度下大家都差不多，而在 AIDA64 壓力測試，相對模擬一般電腦使用狀況下，3970X、3960X 與 i9-10980XE 測得溫度都在 80-83°C 左右。

而在 Prime95 壓力測試下，因為 AMD 採用 Precision Boost 2 的自動超頻機制，因此在多核心的壓力測試下，會自動大幅降低時脈，使得溫度、功耗表現上較低，而測試時的倍頻則標示在圖表中供各位參考。

而在功耗方面，相對是 AMD 在 7nm、Zen 2 設計下守的比較好，而 Intel 只要不用 Prime 壓力測試探究最大值，其實單比較 AIDA64 溫度功耗到不會差距這麼大。


↑ 溫度測試，越低越好。


↑ 功耗測試。


全核手動超頻 3970X 4.3GHz、3960X 4.4GHz

手動超頻方面，3 代 Ryzen 在一般 AIO 水冷下，幾乎都可超到全核 4.4GHz 的時脈，但由於 3970X 核心數較多，超到 4.4GHz 電壓給到 1.475V 也難壓住溫度順利通過 Cinebench R20 測試，因此退居 4.3GHz、1.35V 電壓輕鬆過關；而 3960X 則在全核 4.4GHz、電壓 4.4V 下即可通過測試。

3970X 全核 4.3GHz，Cinebench R20 CPU 18583 cb、Cinebench R15 CPU 8043 cb，成績本起預設提升了 8%、7%，而單核心因為全核超頻時脈低，則降低了 3% 性能；全核測試下溫度最高來到 84°C。

3960X 全核 4.4GHz，Cinebench R20 CPU 14742 cb、Cinebench R15 CPU 6347 cb，成績本起預設提升了 7%、5%；全核測試下溫度最高來到 89°C。


↑ 3970X All Core 4.3GHz。


↑ 3960X All Core 4.4GHz。


總結

下結論之前，我們先回顧 2018 年 8 月二代 Ryzen Threadripper 2990WX 處理器，當時以 32 核心與稍低的定價對上 Intel 的 18 核心 i9-9980XE，但單純比較多核心運算下可以多核優勢贏過，但普遍文書工作、基本應用、遊戲效能則無法取得優勢。

主要原因來自於，當時 Windows 系統未優化多核心資源分配，導致同樣的程式被分配在不同 CCX 的執行緒中執行，再加上 4 通道記憶體，僅有 2 個 CCX 具備控制權，另 2 顆邏輯 CCX 則要背負更高的記憶體延遲所致，這一戰 AMD 主要憑著：「更多核心、更便宜的價格在力扛 Intel」。


↑ 二代 TR 扛著記憶體延遲在對抗，即便 32C 也無法完全壓制。


一轉眼來到第三代 Ryzen Threadripper 處理器，改以 7nm 製程、Zen 2 架構優化 IPC 與 Chiplets 設計，讓 4 顆 CCD 連接 cIOD 有同等的頻寬，以及 Topology 的 UMA 記憶體架構再加大 Caches，當然還要算上 Windows 支援 CPPC2（Collaborative Power and Performance Control 2），可讓核心時脈反應更迅速，並且以同程式優先分配在相同 CCX 中執行，讓這代效能再次翻倍。

因此 3970X 與 3960X 在多核心運算方面大獲全勝，而在系統平台測試中，也可與 Intel 相互較勁，但在遊戲方面還是稍弱一些，不過也不至於像二代那樣疲弱，滿足創作用戶所需的多核心運算之餘，也可做為一般電腦處理文書工作，以及遊玩電競遊戲紓解壓力。

32 核 3970X 與上代 2990WX 相比，在多核心運算上有著 48% 的效能成長，即便是 24 核心的 3960X 也比上代 2990WX 提升了 19% 的性能，單核心方面更有著 24% 的提升，整體的效能升級相當亮眼，但整體價格也稍微提升。


↑ 3 代 Threadripper 技術大集成。


因此筆者認為，三代 Ryzen Threadripper 在 HEDT 平台中已拉開與 Intel 差距，更何況 TRX40 與 CPU 採雙向 PCIe 4.0 x8 頻寬連接，平台的 I/O 性能也不再受限；在這樣的優勢下，可見 Intel 調整策略降低 Core X 處理器價格，反而更像是避戰，但也開了一扇窗給自己。

3970X 定價 $1999 美元、3960X 定價 $1399 美元，比起這次比較的 i9-10980XE 定價 $979 美元有著一定價格差距，而且若算上 TRX40 主機板的價位，勢必比同系列的 X299 主機板的售價還要高。

若用戶追求的是 24 核心或以上的運算效能，三代 Threadripper + TRX40 是目前消費性市場唯一的選擇；但若是 8-18 核心之間，則是 3950X、3900X 對上 Intel Core X 系列的局面，這局反而是 Intel Core X 選擇更多，而且平台是 4 通道記憶體、72x PCIe 的 X299，相比起來 3950X 可能在處理器的性價穩贏，但卻只能選擇雙通道記憶體、24x PCIe 4.0 的 X570 平台。


↑ 3 代 Threadripper 與 Core X 比較表。


AMD 在三代更新後的策略可能就變成：「同核較勁論高低，價格優勢拼市佔。」，對玩家來說則是消費性市場有著可自行 DIY 的 24C、32C 處理器與多達 72x 的 PCIe 4.0 平台可選擇，明年甚至還有核彈 3990X 以 64 核心再次轟炸 HEDT 平台的世界觀。

總之 AMD 三代在主流 Ryzen + X570 平台上，已有著勢均力敵的優勢，而在 HEDT 平台上 Ryzen Threadripper + TRX40 更大幅拉開效能差距自成一格，若需要多核心運算、3D 渲染/算圖、影音剪輯等專業應用，想必各位心中已有答案。

3 代 Ryzen Threadripper 系列開箱測試：

• 尋覓對手 AMD Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 處理器測試報告 / 刷新 HEDT 世界觀
• ASUS ROG ZENITH II EXTREME 開箱測試 / 重本全鋁 16 相 5 M.2 與 USB 3.2 2x2
• ASRock TRX40 Taichi 主板開箱測試 / 全鋁散熱 M.2 2+4 擴充卡與 USB 3.2 2x2
• 尊爵黑 GIGABYTE TRX40 AORUS XTREME 直出 16 相供電 散熱裝甲 雙 10GbE 超旗艦