在2021年的台北電腦展上,AMD向大家展示過一款基於3D V-Cache技術製造的銳龍9 5900X處理器,它的每個CCD中各增加了64MB三級緩存,使總量達到了驚人的192MB,而原版5900X為64MB。
時隔一年之後,AMD正式發售了首個基於3D V-Cache的處理器,不過不是銳龍9 5900X,而是銳龍7 5800X3D,單CCD結構,三級緩存高達96MB。AMD表示這款產品精確定位於遊戲市場,相比原5800X處理器,它的基礎主頻和最大動態頻率分別要低0..4Ghz和0.2Ghz,但遊戲性能卻更加優異。

AMD通過3D晶體管堆棧技術實現的超大緩存被證明是對遊戲有效的,市場十分期待這項技術能落實到新一代ZEN4產品上。就在今年年初的CES展,AMD向大家證實了7000系列X3D處理器將擁有以下幾個型號:R9 7950X3D、R9 7900X3D和R7 7800X3D。
這個消息出乎意料,我們原以為AMD會效仿5000系列只在主打遊戲市場的單CCD的R7 7800X定位上推出3D V-Cache處理器,誰知定位旗艦、強調生產力的R9系列上竟然也推出了R9 7950X3D,看來AMD在最強遊戲處理器的角逐中不想做絲毫退讓。

R9 7950X3D的國內官方定價為5299元,正好與Intel同級競品i9 13900K官方定價相同,針尖對麥芒的意味十分濃厚,也可見AMD對這款旗艦的遊戲性能信心十足。

我們知道AMD ZEN4架構的每個CCD內建一個CCX,每個CCX原生8核16線程和32MB共享三級緩存。與R9 7950X相比,R9 7590X3D同樣擁有兩個CCD,一共16核32線程,不同的是後者其中一個CCD擁有32MB+64MB三級緩存,是通過3D V-Cache技術額外堆棧實現的。

也就是說7950X3D的兩個CCD並非相同對稱的,它們其中一個與7950X的普通CCD相同,集成32MB三級緩存,另一個CCD則集成32MB+64MB=96MB三級緩存。
下面對比表高亮標識出了7950XD與7950X的差別:

如上表所示,R9 7950X3D擁有96MB+32MB共128MB三級緩存,比R9 7950X多64MB。頻率方面這次最大動態主頻沒變——都是5.7GHz(得益於那個普通的CCX),基礎主頻還是減少了0.3GHz。意味著相比之前的5800X3D在頻率對遊戲性能的影響上得到進一步改善,同時由於全核基礎頻率的降低,TDP功耗直線下降了50W。
是的你沒看錯,R9 7950X3D的TDP只有120W,它只比R7 7800X高了15W。沒有什麼是比這個對遊戲玩家更好的消息了,它只需搭配市面上大多數B650主板就可以發揮應有的性能,不必非得購買昂貴的X670E主板,節省下來可觀的資金可放在顯卡上。
Ryzen9 7950X3D不同以往的功能特性
最近遊民星空評測室收到了R9 7950X3D處理器實物,我們將主要就這款處理器主打的遊戲性能方面為大家做詳細的測試。在開始測試之前,有關這款處理器一些新特性和使用要點需要先行陳述。

由於R9 7950X3D(包括7900X3D)擁有兩顆不同的CCD(CCX),其工作方式和資源調度機制也和以往不同,它需要在驅動程序加入新的控製程序以發揮3D V-Cache的最佳效果。

在AMD官網上下載最新晶元組驅動安裝,確保看到驅動程序列表中包含「AMD PPM預配置文件驅動程序」和「AMD 3D V-Cache性能優化器驅動程序」這兩項。

AMD 3D V-Cache性能優化器驅動程序的功能解釋:
7950X3D有兩個不同的CCX,其中普通的CCX具有較好的頻率性能,而3D V-Cache的CCX則擁有超大緩存。該程序會實時評估當前運行的進程,根據Windows操作系統反饋的需求,將其分配給擁有更高頻率的CCX,或更大緩存的CCX。
這一項默認是由驅動自動控制的,也可以在主板UEFI BIOS中手動設定優先緩存還是頻率。
AMD PPM預配置文件驅動程序的功能解釋:
當運行遊戲時,該程序會將遊戲進程優先限制在其中一個CCX種運行,根據系統自動對遊戲幀率的評估,大多數情況下它都將是那個擁有3D V-Cache的CCX,具有96MB三級緩存的Die內交互通信可以最大限度降低數據和指令定址的延遲,得到最好的遊戲性能。
當然,如果線程負載過高,在多任務情況下,另一個CCX也將啟動分擔工作。

安裝好驅動後,查看設備管理器中系統設備下的子菜單,看到以上兩個設備即代表驅動已正確安裝。

可以在系統服務中看到AMD 3D V-Cache Performance Optimizer Service的運行狀態。
測試平台配置介紹與新BIOS特性
下面即將開始測試環節。上面提到R9 7950X3D的TDP只有120W,對主板功率支持的會比R9 7950X低不少,為了儘可能測試出該處理器的理論最好性能,我們仍然選用了微星的准旗艦型號MEG X670E ACE來作為測試平台。

該主板採用了E-ATX架構設計,其主板達到了277mm寬以及304.8mm長。所以用戶在選購機箱時一定要注意,使用不支持E-ATX主板的機箱會出現兼容性問題。

在CPU供電布局方面,該主板採用了22+2+1相供電的設計,為了保證其更好的CPU供電穩定性,微星採用了兩塊密集的鰭片式散熱模塊,並在中間用一根熱管相連,以便讓熱量散發更加均衡。

此外,微星最新更新的BIOS也對7000系列X3D處理器做了專門優化,在PBO預設菜單中提供Enhanced Mode Boost 1/2/3三種模式,如果你運氣不是很差的話(CPU體質沒有瑕疵),那麼這三種模式至少可以使用其中一種來優化CPU效能,據說對7950X3D的效能提升最大可達6%。

內存同樣也有優化措施,打開OC分頁中的High- Efficiency Mode理論最大可提升15%頻寬,降低10%的延遲。當然這個選項在個別內存模組上也可能有不穩定的現象,以海力士的M-Die為最佳。
本次是測試使用的內存剛好就是海力士M-Die的DDR5-6000內存,支持AMD EXPO參數配置。在打開微星BIOS以上兩項優化功能後,經過穩定性測試沒有發現異常。
測試平台軟硬體配置如下:

本次測試我們為R9 7950X3D選擇的對手是官方售價同為5299元的i9 13900K,相信讀者最想看到的也是這兩款產品的對決。測試遊戲選擇了10款不同類型,不同引擎,不同年份的3D遊戲大作,以求對這兩款CPU的表現做出最為綜合的評估。為了儘可能體現出差距,需充分消除圖形渲染的瓶頸,顯卡採用當前最強的RTX 4090。
測試解析度選擇1920×1080(1080p)和3840×2160(4K)。儘管理論上1080p已經足夠評估CPU之間的遊戲性能差距,但通過大量的測試我們也發現有些遊戲在4K狀態下同樣會大幅度增加CPU的負載,尤其是那些在4K下視野增大,內容建模物增加的遊戲。
五款遊戲測試:第一輪對決
為了避免一些圖形硬體加速對幀率和CPU性能差異形成的干擾,大多數DLSS遊戲中我們都將該功能關閉,僅開啟基本抗鋸齒。






第一輪五款遊戲的對比,7950X3D在《地鐵》和《使命召喚》上具有明顯優勢,13900K則是在《2077》和《F1 22》上具有明顯優勢,而《邊境》不超過1幀的差距可能屬於測試波動範圍,可忽略不計,第一輪雙方可謂戰成平手。
五款遊戲測試:第二輪對決





第二批遊戲比拼7950X3D優勢就明顯了,所有項目領先對手1~5幀不等,最後一項《戰錘40K:暗潮》差距超不過1幀算平手。總來說10款遊戲,7950X3D以6勝2負2平佔據絕對優勢。
CPU與內存基準測試




CINEBENCH測試為長時間重負載測試,CPU睿頻在測試的大部分時間都會脫離最高boost狀態,回到最大功率頻率下(全核負載)。13900K的最大功率高達253W,全核負載頻率高於7950X3D,因而在這項測試中佔有優勢。


SuperPi的單核整數運算性能,體現IPC的效能,最近幾年AMD與Intel處於你追我趕的狀態。去年7950X發售時就以6.07秒的成績碾壓了12900K的6.9秒,現在又被13900K反超。這項性能取決於頻率最高那顆核心,所以7950X3D與7950X的測試結果別無二致。


內存與緩存的各項性能則各有優劣,13900K的內存讀取、複製要強一些,而7950X3D的內存寫入、延遲要強一些。並且這次出乎意料的是,不但是內存,AMD在包括緩存在內的所有延遲表現上都優於Intel。我們知道,在遊戲這種依靠實時演算的應用中,延遲往往比吞吐性能對流暢度的影響更大。
3DMARK測試跑分


3DMARK CPU Profile測試有個有趣的現象。大多數項目13900K都佔一些優勢,除了16線程測試被7950X3D以碾壓態勢擊敗了。而16線程剛好是ZEN4架構一個CCX的核心配置,這裡面3D V-Cache緩存可能起到很大的作用,而驅動程序則肯定是將測試負載集中在了這個單一CCX內,使指令分派和數據定址無需外部其它核心參與,以達到最優性能。


隨即而來的3DMARK DX12測試中,7950X3D得到了更高的CPU分數,致使綜合得分也略微超過了13900K。總結出規律,只要是跟遊戲相關的測試項目,無論基準測試還是遊戲實測,7950X3D相比13900K都不落下風。
溫度與功耗測試對比
Intel桌面級處理器至今最新工藝為10nm,這還是Intel晶圓廠難產了N年後終於勉強成熟,製程甚至還沒追上ZEN2+架構的銳龍3000系列(7nm),更不可與當下銳龍7000的5nm同日而語, 7950X3D與13900K的功耗溫度表現想必會有不小的差距。下面我們通過滿載測試來看看它們的差別到底有多大。

i9 13900K運行FPU滿載測試半小時,CPU功耗317W,P核100℃,E核心89℃

R9 7950X3D運行FPU滿載測試半小時,CPU功耗117W,CPU整體80℃
差別確實太大了,同樣是滿載狀態,13900K的整體功率高達317W,而7950X3D比它低了整整200W,確實沒有超過TDP所限制的120W。與此同時,兩者的溫度情況也是天差地別,13900K因為溫度超過保護閾值100℃,負載一直處於不斷波動的扼流狀態,以控制CPU溫度,而且如此嚴重的扼流前所未見,最大比例高達25%。當然13900K的P核頻率也確實更高,一直處於5GHz以上,這有助於提高像R20、R23那樣重負載多線程測試成績,也無疑會加大全核滿載時的功率和溫度。可見Intel不得不這樣擠榨10nm處理器的性能才能勉強迎接AMD的挑戰。
7950X3D的全核滿載頻率僅與前者的E核相當,自然是十分涼快,封裝僅80℃,具體到單個CCD上就更低了,甚至有一顆都沒有超過70℃。
以上溫度與功耗測試其實略顯倉促,因為我們還需要考慮到兩者指令集的不同。Intel放棄會使CPU功率爆炸的AVX512指令集,最多支持到AVX2,後者可以通過疊加運算來替代前者,只是效率低一些,而且目前的程序應用中前者出現的概率很低。而AMD卻有富足的功耗與散熱空間來支持AVX512指令集,所以真正合理的功耗與溫度對比應該先在兩者之間設定運行相同AVX指令集,這留待我們以後再去仔細考察。
點評:最強遊戲CPU拉鋸戰的天平又開始傾斜
無論如何,7950X3D在本次測試中的溫度表現預示著用戶無需在散熱器上投資太多,甚至無需液冷,只要一個像樣的塔式熱管風冷散熱器就可以驅使它穩定發揮應有的性能。在實際應用層面這將為玩家提供13900K所不具備的諸多方便。

通過上一代5800X3D的試水,我們在AMD ZEN4架構處理器中看到了更成熟的X3D系列產品。在Ryzen 9的定位上採用不對稱CCD是個出乎我們的意料的設計,用一個普通CCX和集成了3D V-Cache的CCX組合在一起取長補短,有效控制了處理器的成本與功耗,兼顧了處理器的緩存容量和最高boost頻率,並用非常新穎的方式驅動它們工作——根據應用程序特性來選擇物理核心。而大多數遊戲都無需太高的CPU佔用率,用不著太多的邏輯線程,指派其中一個擁有8核16線程的CCX來運行足矣。
以上或許就是AMD要在Ryzen 9這一檔產品線上推出X3D處理器的主要原因,10款遊戲對比13900K結果6勝2平2負印證這一點,7950X3D僅是遊戲性能表現就足以令13900K「最強遊戲CPU」的稱號易主,更遑論5nm工藝製程下功耗與溫度所建立的周邊成本優勢。它對主板供電、散熱器乃至電源的要求都比13900K低不少,玩家可以依靠這款處理器更靈活地組建PC。集成兩個具有不同優勢的CCX可以讓Ryzen 9處理器成為真正意義上的全能旗艦,無論是玩遊戲還是還拿它搞創作,都能帶給用戶頂級的體驗,看來拉鋸戰的天平又向AMD這邊傾斜了。
本次我們測試的遊戲主要以3A為準,不久我們將繼續對熱門網游再進行一次評測,深度挖掘7950x3d的性能表現。









