游戏专用处理器!AMD R7 5800X3D 效能评测开箱

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大家朝思暮想的 AMD 最强游戏处理器 – R7 5800X3D 来了,超神奇的 AMD 3D V-Cache 技术,高达 96 MB L3 快取容量,为游戏性能带来了更大的提升。我们搭配上 ROG Crosshair VIII Dark Hero 主机板和 AMD Radeon RX 6900 XT 显示卡,同时也对比 Intel Core i9-12900K 处理器,看看在基本测试和多款游戏测试的差异有多少。

目录

R7 5800X3D 处理器介绍

R7 5800X3D 是 ZEN 3 架构,代号 Vermer 的处理器,製程是 TSMC 7nm FinFET 搭配上 I/O Die 12nm (Globalfoundries),8 核 16 绪,高达 96 MB 的 L3 快取与 4 MB L2 快取,基本频率是 3.4 GHz,超频频率是 4.5 GHz,105W TDP,相容于 AMD 脚位主机板,目前售价是 449 美元,将在 4/20 开卖。

关于更多 ZEN 3 架构可以参考之前的文章,”All new AMD Zen 3 微架构“

型号R7 5800X3DR7 5800X
架构Zen 3Zen 3
代号VermeerVermeer
核心/执行绪8 / 168 / 16
超频时脉4.5 GHz4.7 GHz
基本时脉3.4 GHz3.8 GHz
L1 快取512 KB512 KB
L2 快取4 MB4 MB
L3 快取96 MB32 MB
记忆体类型DDR4DDR4
记忆体通道2 通道2 通道
最大记忆体速度3200 MHz3200 MHz
PCI Express 版本PCIe 4.0PCIe 4.0
TDP105W105W
最高温度90°C90°C
製程TSMC 7nm FinFETTSMC 7nm FinFET
封装AM4AM4
散热器不包含不包含
参考售价USD449USD449
SOURCE: AMD
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从 2017 开始的 ZEN 和 ZEN+,历经 ZEN 2、ZEN 3,到 2022 推出全新 7 奈米製程 ZEN 3 3D V-Cache,接下来就是已经进行样品测试,即将在 2022 Q4 到来,5 奈米製程的 ZEN 4。

AMD 在封装上使用了许多新技术,从 2015 年的 2.5D HBM,使用硅中介板 (Silicon interposer) 科技,将 2.5D 封装率先导入显示卡市场;2017 年的 Multichip Module 多晶片模组,EPYC 伺服器处理器使用大体积多芯片封装技术;2019 年的 Chiplets 小晶片, AMD 使用不同製程节点的 CPU 核心、IO 核心封装进同一个封装中,显着提升效能和能力。近几年 AMD 将和 TSMC (台积电) 合作 3DFabric 技术结合小晶片封装,使用核心堆叠製造 3D 小晶片结构,用于未来的高效能电脑运算产品。

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3D Chiplet 技术的就是 3D V-Cache 垂直堆叠快取,AMD 将原本的 CCD 晶片上垂直堆叠了 64MB 7nm 的 SRAM,也就是 3D V-Cache 技术,能提供 Zen 3 核心三倍的 L3 快取。直接黏合的 Zen3 与 CCD,再通过 through silicon vias (TSVs 硅穿孔) 传输讯号与电源,就能支援超过每秒 2TB 的频宽。3D Cache Die 变得更薄、加入散热膏让晶片变得平整,外观跟现在市场上的 Ryzen 5000 系列处理器几乎一样!

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Hybird Bond 3D 混合键合技术,9 微米 bump pitch 封装凸块焊锡技术。

3D Chipet 比 2D Chiplet 提供 200 多倍以上的相连密度,也比 Micro Bump 3D (微凸块焊锡) 多 15 倍以上的相连密度,也有比 Micro Bump (微凸块焊锡) 大于 3 倍的能源效率。

Die 与 Die 间使用 Copper to Copper (铜与铜) 结合,没有任何的 Solder Bump (焊锡凸块)。这个方法让热转移效率更好、提升了电晶体密度和互连间距,与 Micro Bump (微凸块焊锡) 的方式相比,每个信号只需要消耗 1/3 的能量,这是世界上最先进、最灵活的硅堆叠技术。

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测试平台相关资料

测试平台设定室温控制在 26 度,无辅助风扇直吹测试平台,测试中关闭 Windows 内建防毒、关闭休眠设定,无更动电源计画,平台都有安装最新晶片组驱动,与开启 SAM (Smart Access Memory)。

Intel 平台配备:i9-12900K、ROG MAXIMUS Z690 HERO、DDR5-5200 CL40,其他配置相同。

种类型号
处理器:AMD R7 5800X3D
主机板:ROG Crosshair VIII Dark Hero / BIOS 4006
记忆体:G.SKILL Trident Z Neo DDR4 3600 8GB *2 CL14
显示卡:AMD Radeon RX 6900 XT
储存:KLEVV CRAS C920 Gen4x4 2TB
机壳:STREACOM BC1
电源供应:DARK POWER 12 1000W
散热器:ROG Strix LC II 280 ARGB
显示器:VG289Q
  • Windows 11 专业版 21H2,OS 组建 22000.613
  • Radeon Software Adrenalin 22.4.1 Optional
  • AMD Chipset Drivers 4.03.03.431

处理器规格和温度功耗

AIDA64 CPUID 可以看到是 B2 Stepping,L3 快取 96 MB,使用 DDR4 3600 记忆体,主机板的 BIOS 是 4006 版本,这版本才有支援 AMD AM4 AGESA V2 PI 1.2.0.6b,才能完整支援 R7 5800X3D。

AIDA 64 的处理器和记忆体快取相关资料,读取 51312 MB/s、写入 28793 MB/s、複製 45801 MB/s,延迟是 64.3 ns。

AIDA64 GPGPU Benchmark 数据也提供给大家参考。

CPU-Z 相关资讯,可以看到是 Stepping 2,L3 快取是 96 MB,CPU-Z Bench 单核心 628.4,多核心 6311.2。

温度 & 功耗

使用 AIDA64 稳定度测试烧机 (CPU),时间约 30 分钟,CPU Die 温度 87 度,整机功耗约 197W,核心频率运行 4.3 ~ 4.4 GHz 之间。

对比 i9-12900K 的功耗表现,R7 5800X3D 大概少了接近 100W,更低的频率却有更好的效能。

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Cinebench R15、Cinebench R20、Cinebench R23

Cinebench 是一个使用 CPU 做渲染的测试软体,有单核心和多核心的测试,分数愈高越强。R7 5800X3D 还是 Zen 3 架构,加上核心数不同,所以整体分数上会落后于 i9-12900K。

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游戏测试 AVG FPS & 1% LOW FPS

游戏设定,解析度 1080P、特效 MAX,撷取游戏内建 Benchmark 为主数据,取 AVG 平均和 1 % LOW 的 FPS,会过滤错误数据,数据由多次测试平均值。测试的游戏有 Assassin’s Creed Valhalla、DiRT 5、Farcry 6、GEARS 5、Horizon Zero Dawn、Rainbow Six Siege、Strange Brigade、Shadow of the Tomb Raider

R7 5800X3D 在游戏上的表现算是比 i9-12900K 强一点,少数游戏会弱于 i9-12900K,有一部分游戏的 AVG FPS 是相近的,也可以参考 LOW 1% FPS 数据,可以看出些许优劣。

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使用 Final Fantasy XIV MMORPG 网路游戏测试,官方的 ENDWALKER 6.0 Benchmark 软体,设定配置为全萤幕、最高特效,取他的 AVG FPS 和 MIN FPS 数据。

我们在 FFXIV 网路游戏中,使用了 3 种解析度,分别是 1080P、1440P、2160P (1K、2K、4K),观察 FPS 的变化,目前在 1080P、2160P 下,R7 5800X3D 表现突出,以往在 Ryzen 上较少看到可以领先 Intel Core 处理器,到了 2160P 4K 的表现就相近,但是 R7 5800X3D 的 1% LOW FPS 略高了一点,意味 FPS 更稳定。

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结论

R7 5800X3D 採用全新 3D V-Cache 封装技术,目前并无提供与传统晶片相同的电压或频率调整,不少玩家误以为这就代表不能超频。其实 AMD 原厂技术最大化提升了频率与电压效能,所以才没有解锁处理器电压与频率的调整,不过仍可启用记忆体及 Infinity Fabric 等超频方式,或是透过 BCLK 超频,也有国外玩家在测试中突破 4.5 GHz 限制,超频达到 4.8 GHz。

既然定义是游戏处理器,就用这样的眼光去看,对比 i9-12900K,更低的功耗、建构成本价格,的确是不错的处理器,但是,除了游戏以外和原来的 R7 5800X 几乎相同 (相同的 Stepping 情况下),对于 Stepping 0 的 R7 5800X 就有一些性能的提升。

给玩家的一些建议,如果想建构 R7 5800X3D 的电脑,可以搭配 X570 或是 B550,并且使用最新版本的 BIOS,记忆体搭配双通道 DDR4 3600,整体而言,可以省下更多的预算去购买更高阶的显示卡,对于游戏电脑性价比来说会更好。

AMD Ryzen 7 5800X3D

AMD Ryzen 7 5800X3D 处理器售价 449 美元,将在 4/20 开卖!还有 R7 5700XR5 5600R5 5500、R5 4600G、R5 4500、R3 4100 处理器