01.22 Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

歷經兩個月的搶購,CHIP終於拿到了AMD消費級的Ryzen頂級型號Ryzen 9 3950X,等待值得麼?

早在2019年6月的Computex上,Ryzen 9 3950X就已經正式宣佈了,但作為Zen2架構的主流桌面級旗艦型號,卻並沒有在發佈會上用來做性能展示,中間還經歷了一次上市延遲。時隔5個月,Ryzen 9 3950X終於正式揭開了神秘的面紗:16核/32線程的規格將桌面主流產品線的規格上限再度抬升,進一步鞏固了AMD在核心數量方面的優勢,更令人意外的是,在如此誇張的規模之下,Ryzen 9 3950X卻並沒有犧牲掉太多的頻率,甚至相比老對手英特爾同等核心規模的CPU,首次在頻率上處於優勢。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

驚人的紙面規格,堪稱良心的首發價格,再加上Zen2架構半年來積攢的口碑,都讓Ryzen 9 3950X變得一顆難求。CHIP也是苦等2月之久,才最終拿到了市售版本的Ryzen 9 3950X。

同定位稍低的Ryzen 9 3900X一樣,Ryzen 9 3950X也採用了抽盒式包裝,只是後者的包裝體積大幅"縮水"——因為不再標配散熱器。考慮到Ryzen 9 3950X所面向的大多數消費群體不太可能滿足於只使用風冷散熱器,如此縮水並不會有太大影響。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

依舊採用Socket AM4接口的Ryzen 9 3950X內部包含2個CCD模塊和1個I/O Die,通過MCM方式(就是坊間所謂的'膠水'技術)封裝在一塊基板上。其中每個CCD包含2個CCX,而每個CCX由4個Zen2架構的Core組成。Zen2架構中,每一個Core對應512KB的二級緩存,一個CCX模塊對應16MB共享三級緩存,由此構成了Ryzen 9 3950X 16核心/32線程、8MB 二級緩存、64MB 三級緩存的誇張規格。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

儘管增加核心數量是目前提升CPU性能的最有效辦法,但實際上當核心數量超過8個以後,在目前的應用環境下,繼續增加核心的效費比也會開始下降。為了讓Ryzen 9 3950X的16個物理核心能夠更好的工作,AMD聯合微軟推出了Windows 10 1909專用的KB4524570補丁,再次優化了CPPC調用效率。因此本次CHIP實驗室將測試平臺的操作系統從1903升級為1909以儘可能真實完整的測試Ryzen 9 3950X的性能。

硬件平臺方面依舊使用微星 MEG X570 GODLIKE主板,並將BIOS升級至最新的7C34V17。散熱器使用Enermax 幻彩冰凌360mm一體水冷散熱器。內存方面,所有測試平臺統一使用64GB 3200MHz CL16規格。

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在對比產品的選擇上,Ryzen 9 3950X幾乎無法找到合適的對手:從MSDT平臺旗艦型號這個定位來說,與之對應的應該是Core i9-9900KS,但後者的核心數量只有前者的一半,這顯然使絕大多數多線程測試項目失去了意義;如果要找核心數量差不多的產品,就只能是英特爾HEDT平臺最頂級的Core i9-10980XE——但它的國行價格2倍於Ryzen 9 3950X。

基準性能測試

Zen2架構中,CPU內核訪問內存是需要通過Infinity Fabric總線連接到I/O Die的內存控制器,由此而導致的內存延遲相比Core i9-9900KS所使用的RingBus總線要高出很多。但與Mesh架構的Core i9-10980XE相比,Ryzen 9 3950X在延遲上的劣勢就縮小了不少。當然Core i9-10980XE支持4通道內存,因此在內存帶寬上大幅領先。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

曾幾何時,Cinebench系列堪稱英特爾御用Benchmark,但是在Zen架構出來之後,AMD就更喜歡用這個對併發線程優化非常好的測試程序來吊打老對手。Zen2架構在這上面表現更為出色,同頻同核效率都已經勝過英特爾。從測試數據來看,Ryzen 9 3950X憑藉著多一倍的核心數量碾壓Core i9-9900KS自是理所當然,但對於核心更多的Core i9-10980XE還能勝出就顯得意義非凡了。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

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這其中很重要的一個原因是Cinebench是調用AVX指令集進行計算的,因此Core i9-10980XE會降頻到2.8GHz,而Ryzen 9 3950X則是工作在4GHz,頻率帶來的優勢顯然超過了核心數量的差距。

當然Ryzen 9 3950X並沒有在CG渲染類軟件中取得完全一邊倒的優勢,在POV-Ray和V-Ray兩款渲染軟件中,Core i9-10980XE會表現得更出色一些。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

在較低計算負載的應用模式下,更考驗CPU應對突發計算的反應速度,而非暴力計算性能,通常情況下,英特爾平臺會在這樣的測試中佔據優勢。在使用PCMark 10測試3款CPU的Office性能,以及使用WebXPRT 3模擬的網頁應用環境測試中,Core i9-9900KS一直獨秀自然是意料之中,但Ryzen 9 3950X戰勝Core i9-10980XE,且成績非常接近Core i9-9900KS還是讓人有些意外,這意味著Ryzen 9 3950X這樣的超多核心CPU也能夠提供相當出色的日常操作體驗了。

生產力測試

在多媒體操作中,我們原本以為Ryzen 9 3950X會展現出巨大的優勢,然而結果卻並不盡如人意:在以往的測試中,Zen2架構的CPU在Lightroom Classic照片預覽項目中都表現的非常高效(Ryzen 7 3800X在這個項目中甚至可以贏過Core i9-9900KS),然而Ryzen 9 3950X不僅輸給了Core i9-10980X,甚至連曾經測試過的Ryzen 9 3900X都不如。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

在Premiere Pro CC輸出4K視頻項目中,Ryzen 9 3950X的表現依然低迷,成績大幅落後Core i9-10980X。不過這個項目是英特爾的傳統優勢項目,因此巨大的差距並不令人意外。但我們也在考慮是否更新下測試軟件的版本會讓Ryzen 9 3950X的表現有所改善。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

在專業軟件的操作性能測試中,3款CPU的差距其實並不大。大眾認知中往往將專業3D軟件性能等同於渲染性能,這其實是一個誤區。大多數專業軟件在操作過程中實際上併發線程很少,更考驗單或少數線程的計算性能以及突發計算性能,實際上與3D遊戲更接近。因此在這個環節中,Core i9-9900KS憑藉更高的頻率成為表現最好的產品,而Ryzen 9 3950X則與Core i9-10980X互有勝負,但總體還是更勝一籌。

遊戲測試

通常情況下消費者並不會買這麼多核心的CPU來組建專門的遊戲PC(5GHz的Core i5-9600KF它不香麼?),但如果提供強大的工作性能之餘還能夠讓人好好玩一把遊戲,那至少並不是什麼壞事。所以我們也針對Ryzen 9 3950X測試了它在遊戲中的性能表現。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

憑藉著更多核心(vs Core i9-9900KS)以及更高頻率(vs Core i9-10980X)的優勢,Ryzen 9 3950X在3DMark中再次表現出了一統江湖的氣勢。但實際上如果仔細觀察得分,就能看出來其總成績的優勢主要源自Physics(物理計算)項目。因此3DMark的成績看看就好,與實際遊戲體驗可以說是千差萬別。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

從實際測試的幾款遊戲來看,Core i9-9900KS最佳遊戲CPU的地位不可撼動,Ryzen 9 3950X則除去DOTA2以外,都勝過了Core i9-10980X。這個趨勢同我們之前的測試基本保持了一致:Zen2處理器在DOTA2中的表現相對來說都不太理想。

溫度測試

使用單烤FPU方式對Ryzen 9 3950X進行溫度測試,測試時長15min,環境溫度約為23℃。測試分兩次進行,分別觀察Ryzen 9 3950X在開關PBO模式下溫度是否會有明顯差異。

PBO是Precision Boost Overdrive的縮寫,意為"精確增壓超頻",啟用該技術後,CPU將會在安全的電壓、溫度範圍內,儘可能提升增加功耗以實現更高的頻率。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

在PBO關閉狀態下烤機,Ryzen 9 3950X的頻率會穩定在3.85GHz,此時滿載穩定溫度為72℃。而開啟PBO後,頻率可以提升至4±0.25GHz,此時滿載穩定溫度為89℃。考慮到Ryzen 9 3950X巨大的芯片規模,這樣的溫度控制水平已經很令人滿意了。

沒有AVX512會差多少?

Ryzen 9 3950X在價格只有對方一半的情況下, 與Core i9-10980X打的有來有回,甚至在大多數常用項目中取得了明顯的領先。但Core i9-10980X還有一個殺手鐧就並沒有得到充分的發揮,那就是AVX512指令集。

AVX指令集和SSE系列指令集可以說是一脈相承,由英特爾在2008年3月份提出,2011年1月份發佈的Sandy Bridge系列處理器上首次支持。同年6月份,英特爾發佈AVX2(Ryzen 9 3950X只支持到AVX2)指令集,將整數操作從128bit擴展到256bit,並引入了FMA(融合乘加)指令集作為補充。2年後的Haswell系列處理器成為首批支持AVX2指令集的CPU產品。2013年,英特爾正式發佈了AVX-512指令集,將指令寬度進一步擴展到了512bit,相比AVX2在數據寄存器寬度、數量以及FMA單元的寬度都增加了一倍。

與物理規格(比如核心/線程數量、主頻)的提升會帶來性能有立竿見影的變化不同,指令集對性能的貢獻往往會拖後一段時間才能逐漸體現出來。因為在硬件就位之後,還需要軟件本身對指令集進行充分利用和優化才行。目前還沒有太多軟件能夠充分利用到AVX512,但有部分Benchmark已經能夠進行相關的測試。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

Sandra 2020 SP1已經對AVX512提供了支持。在處理器多媒體性能測試4個子項目中,Core i9-10980XE均大幅度領先Ryzen 9 3950X,其中最大優勢達到了48.7%。在影像處理、加密/解密以及科學計算3個項目中,Ryzen 9 3950X也大幅度落後。考慮到兩者的頻率差異(2.8GHz vs 4GHz),可見AVX512確實具有相當大的威力。

Ryzen 9 3950X:魚與熊掌皆要得

總體來說,Ryzen 9 3950X這顆CPU的表現符合人們對它的期望:與競爭對手HEDT平臺旗艦級處理器互有勝負的生產力性能,同時具有更好的遊戲性能和日常操作應用性能。特別是考慮到其售價只有對手的45%,這樣的獲勝就顯得更為難能可貴。當然,在AVX512方面,天然的劣勢無法彌補,不過考慮到目前AVX512指令集少得可憐的應用場景,缺少對它的支持似乎也並不太令人遺憾。

最重要的是,Ryzen 9 3950X在多核心策略上延續了自身的優勢,使得英特爾在同價位上完全拿不出對等的產品,而從英特爾目前放出的Roadmap和Comet Lake-S,這一優勢還可以維持相當長的一段時間。因此如果玩家想要用一臺電腦,在應對高負載的內容創作需求的同時,還能提供相當不錯的遊戲性能,那麼Ryzen 9 3950X可以說是目前最完美的解決方案。


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