一、前言:2家走上不同道路的微處理器公司 Zen 5性能提升不依賴頻率和功耗
很難理解像Intel這樣有經(jīng)驗(yàn)的公司,會(huì)在同一個(gè)問題上跌倒2次!
2000年,在1GHz頻率大戰(zhàn)中鎩羽而歸的Intel,搶在AMD前面推出了當(dāng)時(shí)頻率高的處理器——代號“銅礦”的奔騰III 1.13GHz。但這顆處理器上市之后就大面積出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定的情況,Intel在短時(shí)間內(nèi)就全面召回了這款處理器。
24年后,類似的事情在i9-14900KS上面再度重演!這顆默頻就有6.2GHz頂級處理器由于官方過度超頻,需要極高的電壓才能在保證在高頻下穩(wěn)定運(yùn)行,而大部分主板BIOS給的自動(dòng)電壓無法滿足要求。想要穩(wěn)定,要么繼續(xù)加壓,要么降頻鎖功耗。
加壓只會(huì)導(dǎo)致這顆本來就已是極高功耗的處理器的功耗問題更加惡化,而降頻鎖功耗則會(huì)讓這顆頂級處理器損失很多性能,KS稱號名不副實(shí),失去了應(yīng)有的意義。
另外一家x86處理器廠商,也就是AMD則走了完全不同的道路,他們通過不斷的改良處理器微架構(gòu)來提升性能。從7年前的Zen 1到今天的Zen5,銳龍?zhí)幚砥鞯腎PC性能已經(jīng)提升了85%以上,但功耗反而卻低了不少。
7月底,基于Zen 5架構(gòu)的銳龍AI 300系列移動(dòng)處理器已先一步上市,而今天解禁的則是桌面版的銳龍9000系列處理器。
關(guān)于Zen5架構(gòu),此前我們已經(jīng)介紹過一些,現(xiàn)在這里再簡單講述一下它有哪些重要的革新!
1、更多的算術(shù)邏輯單元(ALU)
在擁有了足夠強(qiáng)大且成熟的設(shè)計(jì)能力之后,AMD的工程師大幅度提升了Zen 5核心的流水線寬度,ROB重排序緩沖區(qū)(Reorder Buffer)從原來的320個(gè)條目指令提高到了448個(gè)條目指令,增加了40%。
更寬的流水線,讓Zen 5核心可以容納更多的算術(shù)邏輯單元(ALU)和地址生成單元(AGU)。
Zen 4架構(gòu)每個(gè)整數(shù)運(yùn)算器中包含了4個(gè)ALU和3個(gè)AGU,而Zen 5則分別提升到了6個(gè)和4個(gè)。特別是至關(guān)重要的ALU單元(也就是整數(shù)單元)數(shù)量相比上代增加了50%,這也意味著Zen 5核心在相同周期內(nèi)能處理更多的指令。
配套的調(diào)度器數(shù)量也大幅度增長!
Zen 4擁有3x24一體化ALU/AGU Scheduler和單獨(dú)的1x24 ALU Scheduler,總計(jì)是96個(gè)。Zen 5則設(shè)計(jì)了88 ALU Scheduler和56 AGU Scheduler,理論上可提升50%的運(yùn)算吞吐量。
2、更快的L1/L2緩存
Zen 5主要改進(jìn)了一級數(shù)據(jù)緩存(L1 Date Cache),從Zen 4的8路32KB提升到了12路48KB。
同時(shí),通往一級緩存、浮點(diǎn)單元的大帶寬,也比上代翻了一番,并改進(jìn)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)預(yù)取。
二級緩存的容量沒有變化,依舊是每核心1MB,但是鏈路通道從8路倍增到了16路。簡單的說,就是L2帶寬翻倍。
更快的L1/L2緩存能讓Zen 5核心擁有穩(wěn)定的峰值性能。
除了以上2點(diǎn)之外,Zen 5處理器的浮點(diǎn)性能也得到了增強(qiáng),擁有了完整位寬的AVX 512指令集。
其實(shí)Zen 4架構(gòu)也能支持AVX 512 浮點(diǎn)運(yùn)算,但它是通過2個(gè)256-bit FPU合并運(yùn)算來實(shí)現(xiàn),而Zen 5則是擁有完整的512-bit FPU以及與其位寬匹配的流水線管道。
對于支持AVX 512指令集的程序,例如AIDA64 GPGPU、Geekbench 6、PS3模擬器等應(yīng)用,Zen 5架構(gòu)多可以帶來50%的性能提升!
銳龍9000系列依然是chiplet小芯片設(shè)計(jì),包括兩個(gè)或一個(gè)CCD、一個(gè)IOD。
CPU Die(CCD)制程工藝從銳龍7000的臺(tái)積電5nm進(jìn)化到了4nm,單個(gè)CCD的面積與Zen4相同,都是70mm2,但晶體管數(shù)量從原來的65億增加到了86億,多了整整21億。
IOD沒有任何變化,依舊是臺(tái)積電5nm制程,面積122mm2,34億個(gè)晶體管。
這次AMD一共帶來了4款Zen5處理器,分別是銳龍9 9950X、銳龍9 9900X、銳龍7 9700X和銳龍5 9600X。
本次我們的評測基于銳龍7 9700X和銳龍5 9600X這2顆面向主流消費(fèi)者的處理器,至于銳龍9 9950X和銳龍9 9900X的評測會(huì)在稍后放出。
銳龍7 9700X采用8核心16線程設(shè)計(jì),基礎(chǔ)頻率3.8GHz,加速頻率5.5GHz,擁有32MB三級緩存,以及8MB二級緩存,熱設(shè)計(jì)功耗65W。
銳龍5 9600X則是6核心12線程,基礎(chǔ)頻率3.9GHz,加速頻率5.4GHz,同樣也是32MB三級緩存,二級緩存6MB,熱設(shè)計(jì)功耗65W。
和上代銳龍7 7700X/5 7600X相比,2款銳龍9000處理器的加速頻率只提升了0.1GHz,但TDP大降40W(TDP不等于實(shí)際功耗)。
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