世界第一 64 核 AMD Ryzen Threadripper 3990X 處理器測試報告

第 3 代 AMD Ryzen Threadripper 憑著 7nm 製程、Zen 2 架構與 Chiplet 設計，不僅刷新 HEDT 平台的效能極限，更推出首款 64 核心的「Ryzen Threadripper 3990X」處理器，帶給專業內容創作者一個可自行 DIY、選購組裝的旗艦平台；Threadripper 3990X 將於 2/7 號上市，定價 $3,999 美金的終極效能怪獸。


首款 64 核心 HEDT 處理器 Ryzen Threadripper 3990X

做為世界首款 64 核心的 x86 處理器 Ryzen Threadripper 3990X，其鎖定的並非一般用戶更不是電競遊戲玩家，而是為「專業創作者與特殊需求」所打造的終極效能怪獸。這類用戶可能是視覺效果（VFX）專業人士、專業影音剪輯、重度 VM 使用者、複雜軟體工程師等。

也就是說若各位的使用情境需要強大的運算效能處理龐大的工作負載，且工作負載偏好單一 NUMA 節點（或單槽處理器系統），以及需要特大容量記憶體和無法單純透過時脈提升效能，而需要高核心數來提升效能的專業使用情境。


↑ 各位身邊有 3990X 的用戶嗎？


規格上 Ryzen Threadripper 3990X 有著 64 核心、128 執行緒，而 L2 + L3 快取大小可有著 288MB，時脈預設為 2.9GHz、Boost 4.3GHz；而 3990X 內部共有著 9 顆晶片，包含 8 顆 7nm CCD 與 1 顆 12nm I/O Die；TDP 熱功耗設計同樣在 280W 與 3970X、3960X 相當，但若 PBO 下去可能就不止這 TDP 了：至於美金定價為 $3,999 美元。


↑ 3 代 Ryzen Threadripper 規格表。


而 3990X 的對手可說是相對難尋，AMD 則以 2x Intel Xeon Platinum 8280 做為比較基準，不論單就 3D Rendering、Raytracing、影片編碼與程式編譯等工作，都由 3990X 領先著多核心運算效能，而且在價格上也是 AMD 獲得雙贏。


↑ 多核心之戰。


3990X 內部有著 8 顆 7nm CCD，每一顆 CCD 都具備著 Infinity Fabric On-Package（IFOP）控制器直連 12nm I/O Die 公平存取 DRAM 與 PCIe 資源。至於每一個 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。


↑ 3990X 區塊圖。


Ryzen Threadripper 3990X 開箱與 ROG Zenith II Extreme Alpha

Ryzen Threadripper 3990X 的外包裝設計與之前開箱的 3960X、3970X 相同，帥氣的 Ryzen 彩盒可窺見內裝的處理器，內盒則像是展示盒的設計，紮實的信仰呈現。而內容物除了處理器之外，還有 AIO 水冷 TR4 固定支架、扭力扳手等。


↑ Ryzen Threadripper 3990X 與 ROG Zenith Extreme Alpha。


↑ 信仰包裝。


↑ 處理器內容物。


測試搭配使用的 ASUS ROG Zenith II Extreme Alpha 主機板，這張規格上主要更新供電相元件，CPU 同樣採用 16 相 Teamed 架構電源設計，並換上新的 Infineon TDA21490（90A），確保 64 核心的 3990X 在極限超頻下也可負載足夠的電量。


↑ ASUS ROG Zenith Extreme Alpha。


↑ Infineon TDA21490（90A）Power Stage。


板子上供電插座都移至右側，包含主機板 24-pin、CPU 雙 8-pin 外加 6-pin 的供電設計，以及一字排開的 16 相 Teamed 架構電源設計與專屬的散熱鰭片，更自帶 2 顆 VRM 散熱風扇。而 TRX40 主機板，可有著 4 通道 8 DIMM 記憶體，最大可達到 DDR4 256GB 容量。


↑ 強化供電，給予玩家最頂級 CPU、RAM 運算資源。


儲存面除了 8 個 SATA 6Gbps 之外，包含 ROG DIMM.2（2 x M.2 PCIe 4.0 x4 or SATA）、正面 2 個 M.2 PCIe 4.0 x4 與 1 個背面 M.2 PCIe 4.0 x4/2，共有著 5 個 M.2 SSD 的擴充插槽；若還不夠，也有著 4 根 PCIe 4.0（x16, x16/x16, x16/x8/x16, x16/x8/x16/x8）擴充插槽，不論是顯卡、M.2 轉卡擴充都不成問題。


↑ 滿滿的 SATA、M.2 與 PCIe 擴充。


↑ 板端提供便利的裸測功能，所需的開關、按鈕都具備，更有著風扇全速 All In 開關。


若對 ROG Zenith II Extreme Alpha 主機板有興趣，可參考之前 ROG Zenith II Extreme 的開箱文章，兩者規格相同，僅差在供電元件的不同。

https://news.xfastest.com/review/review-03/72884/asus-rog-zenith-ii-extreme/


Ryzen Threadripper 3990X 3D Rendering / Raytracing 測試

老實說 64 核心的 3990X 已經遠遠超過一般電腦的範疇，需要的是支援 64 核心以上的應用，以及需要到 100GB 記憶體的情境，才能真正發揮出 3990X 的價值。因此測試，主要以既有的 3970X、3960X 與 i9-10980XE 做為比較，將這代的效能測試補完，感受下 64 核心的終極效能。


↑ 測試平台。


CPU-Z 檢視 Ryzen Threadripper 3990X 處理器資訊，代號 Castle Peak 的 7nm 製程、64 核心 128 執行緒處理器，搭配 ASUS ROG Zenith II Extreme Alpha 主機板測試，BIOS 已更新至0807、AGESA 1.0.0.3，記憶體則是 4 通道 DDR4-3200 8GB*4。


↑ CPU-Z。


CINEBENCH R15，由 MAXON 基於 Cinema 4D 所開發，可用來評估電腦處理器的 3D 渲染性能。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 64 核的 3990X 奪下 10309 cb 的最高成績，但相對的這顆單核性能稍低於 3970X 一些。3990X 效能對比 3970X 與 3960X，分別有著 37.6% 與 70% 的效能提升。


↑ CINEBENCH R15，分數越高越好。


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，3990X 預設下奪得 24439 cb 的性能，更領先 3970X 17113 cb（42%）、3960X 13737 cb（77.9%）的性能。


↑ CINEBENCH R20，分數越高越好。


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。

同樣的測試情境，3990X 憑著 64 核心僅需 20 秒完成計算，而 3970X 29 秒、3960X 37 秒的時間，可見這 64 核心的威力非同小可。


↑ Corona Benchmark，秒數越短越好。


V-Ray Benchmark 是由 Chaos Group 所開發，V-Ray 是基於物理法則所設計的光線渲染軟體，而此工具可針對 CPU 進行光線追蹤的渲染圖像的運算速度測試，評分為渲染時間以秒為單位。

這測試結果與 Corona 類似，3990X 最快 14 秒完工，接著 3970X 以 20 秒第二、3960X 25 秒第三。


↑ 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 的運算能力，來計算光影與 3D 影像的渲染。

測試時設定 128 執行緒，但最終成績 3990X 13420 PPS 的效能小輸於 3970X 的 14039 PPS，而後續直播測試時，使用「POV-Ray 3.7 128-thread 修正版」測試，3990X 再使用 128 執行緒測試下，可達到 19708.59 PPS 的測試性能，更比起 3970X 的性能有著 40% 的領先，可見若軟體支援 64C128T 的處理器，即可大幅增加整體的運算效能。


↑ POV-Ray，效能越高越好。


Blender 是跨平台、開放源碼的 3D 創作工具，支援著各種 3D 作業：Modeling、Rigging、Animation、Simulation、Rendering、Compositing 與 Motion Tracking 等。而測試，則以 Gooseberry Benchmark 進行渲染工作測試。

實際 3990X 花費 381 秒完成渲染工作，比起 3970X 的 544 秒成績快上不少；對於 3D 創作者來說，透過 64 核心的威力加速工作速度，大幅縮短運算、輸出的時間。


↑ Blender，秒數越短越好。


Adobe Premiere Pro 可說是相當多工作室、Youtuber 等影像工作者所使用的影片剪輯軟體。測試以公司拍攝的 1080p60 採訪影片、片長 30 分鐘輸出為 1060p60 H.264 與 HEVC 等格式，另外還有使用 RED SAMPLE R3D FILES 所提供的 MONSTRO 8K VV 片源，做成片長 10 分鐘的影片輸出 4K30 HEVC 格式。

實際輸出時間反而是 3970X 較快一些，而 3990X 則無法妥善利用 64 核心的效能，但這可能是因為影片專案太過簡易，測不出高核心數的威力，這測試筆者還要在多花點時間研究。


↑ Adobe Premiere Pro，秒數越短越好。


另一方面，使用 X264 / X265 FHD Benchmark 進行影音編碼測試。在 X264 編碼下比較處理器的成績相當，換成 X265 編碼可見 3990X 有著 143 FPS 的運算效能。


↑ X264 / X265 FHD Benchmark，FPS 越高越好。


Ryzen Threadripper 3990X 電腦系統效能測試

電腦整體性能先以 PCMark 10 進行測試，測試情境分為 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、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試。

從 PCMark 10 總分來看，3990X 因為時脈最低的關係所以小輸 3970X 與 3960X，做為一般電腦使用不成問題，但實際能夠發揮 64 核心威力的程式，還是非 3D Rendering、Raytracing、轉檔等專業應用莫屬。


↑ 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。簡單來說，3990X 處理文書工作也不成問題，只是有點大材小用。


↑ PCMark 10 Application，分數越高越好。


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，3990X、3970X 與 3960X 性能相當，提供給各位參考。


↑ WinRAR，效能越高越好。


另一套 7-Zip 壓縮測試則相反，雖可設定 128 執行緒進行測試，但似乎最高還是 64 執行緒下有著最好的解壓縮效能。


↑ 7-Zip，效能越高越好。


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，這代 3990X、3970X 與 3960X 本身記憶體效能不差，但在延遲上比起 Intel 還是稍較高一些，這也是 AMD 在架構設計下需要扛的硬傷。


↑ AIDA64 記憶體測試。


↑ AIDA64 記憶體延遲。


Ryzen Threadripper 3990X 遊戲性能測試

雖然目前遊戲普遍以 6 核心、8 核心的處理器為主，但對於 HEDT 平台的用戶，在工作之後的閒暇之餘，也是有著享受遊戲的權力。在遊戲效能測試前先以 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。

整體來看 3990X、3970X 效能有高有低，反而 3960X 與 i9-10980XE 平均效能較高，也印證了對於遊戲繪圖來說，高核心數並不是重點。


↑ 3DMark，分數越高越好。


實際 4 款遊戲測試《碧血狂殺 2》、《全軍破敵：三國》、《邊緣境地 3》與《全境封鎖 2》等，可見測試的處理器遊戲效能都差不多，相差平均不到 10 FPS，做為休閒遊戲使用也不成問題。


↑ 遊戲測試。


Ryzen Threadripper 3990X 溫度與功耗測試

壓力測試方面，預設下 3990X 在 AIDA64 測試溫度最高 56.5°C，而換成 Prime95 v29 Small FFT 測試，全核心時脈降至 27.5x、溫度 51.8°C，而換成 v28 版本全核時脈較高 37.5x，也因此溫度也提升到 66.5°C。

至於功耗方面，Prime95 v28 測得最高 436W 的整機耗電，此外待機耗電也較高 175W 左右變動，因此 DIY 裝機建議至少選擇 1200W 的電源供應器。


↑ 溫度測試。


↑ 電腦功耗測試。


3990X 全核 4.0GHz Cinebench R20 奪 3萬分飆破 1000W 整機耗電

手動超頻方面，直接設定 3990X 全核心 4.0GHz、電壓 Auto（1.2V），可通過 Cinebench R20 測試達到 30007 cb 的成績，測試時電腦最高耗電量來到 1023W 的驚人表現，而這時 CPU 溫度最高也來到 92.5°C，倘若散熱壓的住還有挑戰更高時脈與電壓的空間。


↑ 3990X 全核 4.0GHz，Cinebench R20 30007 cb。


↑ 測試時最高功耗來到 1000W。


總結

這場多核之戰可說是 AMD 大獲全勝也不為過，不僅在入門 4 核心與主流 6-8 核心的產品中，保有著核心、執行緒的效能優勢，再加上價格的性價比策略，無不往對手的弱點猛攻、拳拳到肉；3 代 Ryzen 更放下 12、16 核心的高核心數產品，這更越級挑戰到對手 HEDT 的市場。

使得 3 代 Ryzen Threadripper 不論是 3960X 24C、3970X 32C 與 3990X 64C，都在一般消費性市場中無比較之對手，僅只有上打至對手企業端產品線；Ryzen 1、2 代是盡力追上 Intel 既有的產品以性價比策略為自己開一條路，而到了 3 代 Ryzen 系列，則更像是站穩腳步後，重新調整核心數對市場的規劃，如今一般 PC 最高可達 16 核心，HEDT 則從 24 核心開始算起。

Ryzen Threadripper 3990X 效能各位有目共睹，64 核心 128 執行緒的威力再加上應用的支援，可讓以往的 3D 渲染、光線追蹤、影片編碼與程式編譯等工作，可藉由高核心數來大幅加速運算效能縮短等待時間。

但在專業內容創作這塊，除了 CPU 多核心的角力外，對於 GPU 加速的渲染器、工具也越來越多，要如何讓既有的專業工作者轉換到 Ryzen Threadripper 平台，這也是 AMD 需要繼續耕耘的方向之一。

如今 AMD 以戰穩桌上型處理器 Ryzen、Threadripper 與 EPYC 的市場，在對手未更新之前整體步調似乎會稍緩一些，並準備接下來的 Ryzen 4000 系列行動處理器，以及 Big Navi 顯示卡等產品。


↑ AMD 總裁暨執行長 Lisa Su 博士與 3990X 處理器。

來源: 世界第一 64 核 AMD Ryzen Threadripper 3990X 處理器測試報告