焦點
時代的結束是傳承的開端、首顆3D V-Cache快取技術處理器,AMD Ryzen 7 5800X3D開箱實測(上篇)
文.圖/Lucky 2022-04-14 21:00:00
終於,AM4腳位時代的最後一顆處理器「Ryzen 7 5800X3D」解禁啦!做為首顆用上3D V-Cache技術的產品,在甫公開的時候就充滿了話題性,官方當初在發表會上表示效能將可比原本的Ryzen 7 5800X快上15%以上的效能,甚至發下豪語要在效能上和對手「曾經」最高階的處理器Core i9-12900K(現已被i9-12900KS取代)對尬,可以說是AMD在2022年上半年度保衛市場的最重要利器。
此外,這款Ryzen 7 5800X3D還兼具承先啟後的作用,除了作為初代版本首發搶得先機之外,真實目的就是要替也即將使用3D V-Cache技術的Zen 4架構處理器進行鋪路,希望能夠透過Ryzen 7 5800X3D讓大家見識到下一代處理器在效能上突破與可能性,對AMD的意義可以說是十分重大。本篇小編將替大家充新溫習一下3D V-Cache的特性細節,並帶來替大家進行處理器的開箱,以及最重要的,實測Ryzen 7 5800X3D處理器能否真的只靠更大的L3快取就取得顯著的效能進步。
咱們就開始吧!
AMD在第一次公開3D V-Cache技術的時候,有表明該技術是基於台積電的 「SoIC技術」而來,將兩個晶片接合處進行高精度的處理,使其成為近乎完美的平面後,藉由將3D微凸點(3D Miro Bump)和TSV微型導線相互結合來實現此技術。
由於TSV導管的密度決定了快取與晶片的傳輸頻寬,因此理論上密度自然是越大越好,為此AMD使用了一種名為「親水性介電質-介電質結合技術(hydrophilic Dielectric-Dielectric Bonding)」與銅管線直連(Direct CU-CU bonding )技術讓兩層晶片之間可以相互連接在一起。
這種技術的最大好處就是它能夠將導線間的距離縮窄到9u,比一般的3D微凸點的50u還要精密,也讓晶片內部有著密度更高的傳輸導線,同時傳輸時的功耗還只需3D微凸點技術的1/3,降低立體堆疊在發熱上難題。
同時為了確保每個核心都能共用快取,3D V-Cache是放置在整顆處理器的中央處,處理核心則是平均放置到了整顆晶片了兩側,此外因為3D V-Cache使得處理器中央厚度加高,為了解決這個問題,核心的上層會另外再以矽來額外填補高度差,確保最終處理器外殼的散熱蓋蓋上後,能夠正常地將核心熱量導出。
而在之後的ISSCC 2022(IEEE 國際固態電路會議)上,AMD進一步解釋處理器核心和快取之間的連接和設計細節。首先3D V-Cache是由多個8MB的”slices”小快取所組合而成,並在快取與核心之間搭建了「CCD Signal Bridge」以做為資料傳輸通道,與2D快取之間連接則是以雙環型的L3 Fabric進行連結,利用此方式能夠讓兩種快取之間能夠互通有無,也確保每個核心都能共享全部的快取資源。
若再繼續往下深入,每個”slices”快取本身都有安排1024個與單顆核心連接的接點,此外,每個CCX(4個核心會整合為1個CCX)還會再和一整個3D V-Cache以8192個接點進行連接,最終能夠讓每個”slices”在上述兩種通道全數啟用的狀態下,創造高達2TB/s的驚人頻寬,從而滿足處理器高速的指令吞吐需求。
然後…就沒有然後了!(哈)
Ryzen 7 5800X3D持續繼承著AMD環保包裝精神,除了包裝稍微不一樣之外,內容物仍舊是處理器本體外加薄薄的說明書,可以說是極其低調,說得好聽是處理器是拿來用的、不是拿來看的,說得難聽就是毫無「儀式感」,缺乏拍照炫耀的動力XD...(至少有點差異化也好啊,學學對手至少也換個奇怪一點的外盒,或是改個特殊版的顏色塗裝也行...)
處理器本體方面,由於Ryzen 7 5800X3D在Ryzen 7 5800X的基礎上進行快取的疊加,因此Ryzen 7 5800X3D在厚度上會「略高於」其他Ryzen 5000系列的其他成員,不過這點並不影響散熱器的安裝,只需要稍微注意一下固定螺絲不要鎖得太過頭就好(其實不管是什麼CPU,散熱器都應以 "鎖緊不鎖死" 為原則進行安裝)。
核心規格上,Ryzen 7 5800X3D畢竟是基於Ryzen 7 5800X改良而來,故依然是採用台積電7nm製程的Zen 3架構,核心則為8C/16配置,擁有總計高達96MB的L3快取(32MB 2D快取 + 64MB 3D V-Cache)。
然而為了控制發熱的關係,處理器在時脈上對比原本的Ryzen 7 5800X有所下調,基礎時脈從3.8GHz改為3.4GHz,爆發時脈則4.7GHz降為4.5GHz,還連帶地將超頻功能一併移除。
對此AMD曾表示,超大容量快取所能帶來的效率提升足以補足這點程度的時脈下滑,並宣稱能夠在1080P解析度下比自家Ryzen 9 5900X還要快上15%,甚至能夠和對手的Core i9-12900K打得有來有回呢!(下方有官方PDF資料作為佐證)
最後,Ryzen 7 5800X3D的價格為449美元,換算台幣約為12,500~13,000元左右,恰巧落在Ryzen 7 5800X和Ryzen 9 5900X之間。需要注意,處理器的開賣時間則是訂在4月20號,也就是說現在看到此篇的各位若想要入手的話,還要再稍等一下。
本篇測試先讓我們來看看Ryzen 7 5800X和5800X3D在效能上的差別,畢竟多加一份64MB的快取可是要多花上約4,000元的費用,這中杯升級大杯所需的成本自然是會讓人好奇是否物有所值,所以我們廢話不多說,以下就為各位帶來處理器的相關跑分數據。
記憶體:Crucial Ballistix MAX DDR4-4000 16GBx2(共計32GB)
SSD:Crucial P5 PLUS 1TB PCIe 4.0 M.2 SSD
顯示卡:MSI RTX 3080 10G SUPRIM X
電源:Fractal Design ION GOLD 850
下方的CPU-Z偵測截圖就能夠顯示出Ryzen 7 5800X3D仍舊是採7nm製程,8C/16T核心,L3快取的部分可以看到是96MB等。
首先在CPU測試必跑的CPU-Z和CINEBENCH R23中,因為這兩套程式本身基本只計算處理器基礎運算能力的關係,比起快取更看重時脈本身,使得Ryzen 7 5800X3D在跑分上不論是單核還是多核均落後給時脈較高的Ryzen 7 5800X,不過差距不算太大,若套用在實際體驗上,基本上不會對實際體驗造成差距。
換到3DMARK中後,情況就變得比較有意思了,在DX12的Time Spy和DX11的Fire Strike中,Ryzen 7 5800X3D似乎是得利於更大的快取,在負載較低的測試模式超越了Ryzen 7 5800X,但隨著測試模式提升到難度更高的Extreme和Ultra等級後,成績卻又被Ryzen 7 5800X反超了,看來在下調了運作時脈之後稍微有些影響。
遊戲實戰的部分,所有的遊戲全部都設定在最高畫質,若支援光線追蹤、DLSS、FSR功能也一律調整為最高畫質模式,並關閉垂直同步、動態解析度等限制FPS表現的選項。
整體而言,Ryzen 7 5800X3D確實利用更大的快取扭轉時脈較低的劣勢,FPS的表現有比Ryzen 7 5800X更高,但差距的程度會因為遊戲本身的調校有著極大差異,例如在《極地戰嚎6》中FPS的差異可以達到近30張!可是換到《刺客教條:維京紀元》的時候,FPS就僅有1、2張,完全無法對體驗產生影響。
此外,Ryzen 7 5800X3D的優勢在1080P解析度的下時候是最明顯的,隨著解析度的提升,處理器所需的負載逐漸加大後,與Ryzen 7 5800X的差距就會越來越近,畢竟更大的快取是增加處理器的運算效率,一旦當負擔大一定程度之後,每個核心處理資料的時間就會延長,快取所爭取的效率紅利就會漸漸的消失。
最後在創作者測試方面,Photoshop理當是更看重處理器的單核效能的,但Ryzen 7 5800X3D憑著更大的快取,在跑分上超越了Ryzen 7 5800X,不過在資料處理負擔更大的Premiere Pro 2022中,Ryzen 7 5800X3D的大快取還是不足承擔高壓的工作流程,輸給擁有更高時脈的Ryzen 7 5800X。
當然除了Ryzen 7 5800X和5800X3D的兩兄弟比較外,還有很多玩家也在好奇與Ryzen 9 5900X、Core i9-12900K之間的效能差異,不用別擔心,小編已經在進行相關的測試,並會盡快讓大家能夠在下一篇見分曉,還請時刻關注PCDIY!的官網與臉書粉絲團喔!
(下篇待續...)
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此外,這款Ryzen 7 5800X3D還兼具承先啟後的作用,除了作為初代版本首發搶得先機之外,真實目的就是要替也即將使用3D V-Cache技術的Zen 4架構處理器進行鋪路,希望能夠透過Ryzen 7 5800X3D讓大家見識到下一代處理器在效能上突破與可能性,對AMD的意義可以說是十分重大。本篇小編將替大家充新溫習一下3D V-Cache的特性細節,並帶來替大家進行處理器的開箱,以及最重要的,實測Ryzen 7 5800X3D處理器能否真的只靠更大的L3快取就取得顯著的效能進步。
咱們就開始吧!
認識3D V-Cache 設計
在開箱之前,我們先來了解一下Ryzen 7 5800X3D的靈魂,也就是3D V-Cache在設計上有什麼奧妙之處。AMD在第一次公開3D V-Cache技術的時候,有表明該技術是基於台積電的 「SoIC技術」而來,將兩個晶片接合處進行高精度的處理,使其成為近乎完美的平面後,藉由將3D微凸點(3D Miro Bump)和TSV微型導線相互結合來實現此技術。
由於TSV導管的密度決定了快取與晶片的傳輸頻寬,因此理論上密度自然是越大越好,為此AMD使用了一種名為「親水性介電質-介電質結合技術(hydrophilic Dielectric-Dielectric Bonding)」與銅管線直連(Direct CU-CU bonding )技術讓兩層晶片之間可以相互連接在一起。
AMD使用親水性介電質-介電質結合技術(hydrophilic Dielectric-Dielectric Bonding)」與銅管線直連(Direct CU-CU bonding )來進行晶片連接。
這種技術的最大好處就是它能夠將導線間的距離縮窄到9u,比一般的3D微凸點的50u還要精密,也讓晶片內部有著密度更高的傳輸導線,同時傳輸時的功耗還只需3D微凸點技術的1/3,降低立體堆疊在發熱上難題。
同時為了確保每個核心都能共用快取,3D V-Cache是放置在整顆處理器的中央處,處理核心則是平均放置到了整顆晶片了兩側,此外因為3D V-Cache使得處理器中央厚度加高,為了解決這個問題,核心的上層會另外再以矽來額外填補高度差,確保最終處理器外殼的散熱蓋蓋上後,能夠正常地將核心熱量導出。
而在之後的ISSCC 2022(IEEE 國際固態電路會議)上,AMD進一步解釋處理器核心和快取之間的連接和設計細節。首先3D V-Cache是由多個8MB的”slices”小快取所組合而成,並在快取與核心之間搭建了「CCD Signal Bridge」以做為資料傳輸通道,與2D快取之間連接則是以雙環型的L3 Fabric進行連結,利用此方式能夠讓兩種快取之間能夠互通有無,也確保每個核心都能共享全部的快取資源。
若再繼續往下深入,每個”slices”快取本身都有安排1024個與單顆核心連接的接點,此外,每個CCX(4個核心會整合為1個CCX)還會再和一整個3D V-Cache以8192個接點進行連接,最終能夠讓每個”slices”在上述兩種通道全數啟用的狀態下,創造高達2TB/s的驚人頻寬,從而滿足處理器高速的指令吞吐需求。
Ryzen 7 5800X3D開箱
接下來,讓我們一起來看看本次的主角Ryzen 7 5800X3D吧!做為第一顆使用3D V-Cache的處理器,官方也特地換上了「新的」包裝,也就是在外盒的一隅印上「AMD 3D V-Cache Technology」的標籤(笑),來凸顯這顆處理器的獨特之處。然後…就沒有然後了!(哈)
Ryzen 7 5800X3D持續繼承著AMD環保包裝精神,除了包裝稍微不一樣之外,內容物仍舊是處理器本體外加薄薄的說明書,可以說是極其低調,說得好聽是處理器是拿來用的、不是拿來看的,說得難聽就是毫無「儀式感」,缺乏拍照炫耀的動力XD...(至少有點差異化也好啊,學學對手至少也換個奇怪一點的外盒,或是改個特殊版的顏色塗裝也行...)
處理器本體方面,由於Ryzen 7 5800X3D在Ryzen 7 5800X的基礎上進行快取的疊加,因此Ryzen 7 5800X3D在厚度上會「略高於」其他Ryzen 5000系列的其他成員,不過這點並不影響散熱器的安裝,只需要稍微注意一下固定螺絲不要鎖得太過頭就好(其實不管是什麼CPU,散熱器都應以 "鎖緊不鎖死" 為原則進行安裝)。
核心規格上,Ryzen 7 5800X3D畢竟是基於Ryzen 7 5800X改良而來,故依然是採用台積電7nm製程的Zen 3架構,核心則為8C/16配置,擁有總計高達96MB的L3快取(32MB 2D快取 + 64MB 3D V-Cache)。
然而為了控制發熱的關係,處理器在時脈上對比原本的Ryzen 7 5800X有所下調,基礎時脈從3.8GHz改為3.4GHz,爆發時脈則4.7GHz降為4.5GHz,還連帶地將超頻功能一併移除。
對此AMD曾表示,超大容量快取所能帶來的效率提升足以補足這點程度的時脈下滑,並宣稱能夠在1080P解析度下比自家Ryzen 9 5900X還要快上15%,甚至能夠和對手的Core i9-12900K打得有來有回呢!(下方有官方PDF資料作為佐證)
最後,Ryzen 7 5800X3D的價格為449美元,換算台幣約為12,500~13,000元左右,恰巧落在Ryzen 7 5800X和Ryzen 9 5900X之間。需要注意,處理器的開賣時間則是訂在4月20號,也就是說現在看到此篇的各位若想要入手的話,還要再稍等一下。
效能實測
到底加上了3D V-Cache技術的新版本Ryzen 7 5800X3D在實際的效能表現上是怎樣的情況?那就讓小編來幫大家驗證一下吧!本篇測試先讓我們來看看Ryzen 7 5800X和5800X3D在效能上的差別,畢竟多加一份64MB的快取可是要多花上約4,000元的費用,這中杯升級大杯所需的成本自然是會讓人好奇是否物有所值,所以我們廢話不多說,以下就為各位帶來處理器的相關跑分數據。
測試平台規格
主機板:ASUS ROG Crosshair VIII Extreme(X570晶片組)記憶體:Crucial Ballistix MAX DDR4-4000 16GBx2(共計32GB)
SSD:Crucial P5 PLUS 1TB PCIe 4.0 M.2 SSD
顯示卡:MSI RTX 3080 10G SUPRIM X
電源:Fractal Design ION GOLD 850
下方的CPU-Z偵測截圖就能夠顯示出Ryzen 7 5800X3D仍舊是採7nm製程,8C/16T核心,L3快取的部分可以看到是96MB等。
首先在CPU測試必跑的CPU-Z和CINEBENCH R23中,因為這兩套程式本身基本只計算處理器基礎運算能力的關係,比起快取更看重時脈本身,使得Ryzen 7 5800X3D在跑分上不論是單核還是多核均落後給時脈較高的Ryzen 7 5800X,不過差距不算太大,若套用在實際體驗上,基本上不會對實際體驗造成差距。
換到3DMARK中後,情況就變得比較有意思了,在DX12的Time Spy和DX11的Fire Strike中,Ryzen 7 5800X3D似乎是得利於更大的快取,在負載較低的測試模式超越了Ryzen 7 5800X,但隨著測試模式提升到難度更高的Extreme和Ultra等級後,成績卻又被Ryzen 7 5800X反超了,看來在下調了運作時脈之後稍微有些影響。
遊戲實戰的部分,所有的遊戲全部都設定在最高畫質,若支援光線追蹤、DLSS、FSR功能也一律調整為最高畫質模式,並關閉垂直同步、動態解析度等限制FPS表現的選項。
整體而言,Ryzen 7 5800X3D確實利用更大的快取扭轉時脈較低的劣勢,FPS的表現有比Ryzen 7 5800X更高,但差距的程度會因為遊戲本身的調校有著極大差異,例如在《極地戰嚎6》中FPS的差異可以達到近30張!可是換到《刺客教條:維京紀元》的時候,FPS就僅有1、2張,完全無法對體驗產生影響。
此外,Ryzen 7 5800X3D的優勢在1080P解析度的下時候是最明顯的,隨著解析度的提升,處理器所需的負載逐漸加大後,與Ryzen 7 5800X的差距就會越來越近,畢竟更大的快取是增加處理器的運算效率,一旦當負擔大一定程度之後,每個核心處理資料的時間就會延長,快取所爭取的效率紅利就會漸漸的消失。
最後在創作者測試方面,Photoshop理當是更看重處理器的單核效能的,但Ryzen 7 5800X3D憑著更大的快取,在跑分上超越了Ryzen 7 5800X,不過在資料處理負擔更大的Premiere Pro 2022中,Ryzen 7 5800X3D的大快取還是不足承擔高壓的工作流程,輸給擁有更高時脈的Ryzen 7 5800X。
創作者測試中,Ryzen 7 5800X3D透過更大的快取在Photoshop裡獲得更高的成績,而Ryzen 7 5800X則是在對全部核心有著長時間負擔的Premiere Pro 2022中有著較好效能。
多CPU大混戰測試進行,敬請期待
從前面的測試中,我們大抵可以得知Ryzen 7 5800X3D可以利用超大的L3快取換來更好的處理效率,進而在工作壓力降低的條件下彌補時脈較低的劣勢,而如果想要徹底發揮處理器的完整威力,實現大幅度反超的話,則還得看廠商對於程式的優化才行。當然除了Ryzen 7 5800X和5800X3D的兩兄弟比較外,還有很多玩家也在好奇與Ryzen 9 5900X、Core i9-12900K之間的效能差異,不用別擔心,小編已經在進行相關的測試,並會盡快讓大家能夠在下一篇見分曉,還請時刻關注PCDIY!的官網與臉書粉絲團喔!
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