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AMD Zen3首发评测:频率超5GHz,IPC提升不止19%,这次真的Yes了

在 anandtech 公布的最新评测结果中,AMD Ryzen 5000 系列处理器的最高频率达到了 5GHZ,单线程跑分全系列都达到了 600,多线程最高突破 10000 分。与上一代 Zen 2 架构相比,Zen 3 的 IPC 提升不止 19%。对于 Ryzen 9 5950X 和 Intel Core i9-10900K 的游戏 PK,anandtech 也给出了评测结果。在本文列出的几款游戏测评中,AMD Ryzen 系列相较英特尔 Core 表现出了整体优势,其中文明 6 中的平均帧数优势最大。

北京时间 2020 年 10 月 9 日凌晨,AMD 发布了基于 Zen 3 架构的四款 Ryzen 5000 系列处理器:5950X、5900X、5800X 和 5600X。在发布会上,AMD 表示,Zen 3 核心架构的每时钟周期指令数(IPC)性能比上一代 Zen 2 产品提升了多达 19%;Ryzen 5000 系列处理器的单线程性能得到大幅提升,高端产品在游戏性能上已经全面超越现在的游戏处理器旗舰——英特尔酷睿 i9-10900K。
这场发布会在各大网站异常火爆,「AMD,Yes!」把苏妈和她手里的新处理器糊得密不透风。Ryzen 5000 系列真的这么强悍吗?时隔一个月,我们终于等来了评测结果。

近日,国外知名硬件评测网站 anandtech 发布了一份评测报告。在测试了上述四款 Ryzen 5000 系列 CPU 之后,他们得出的结论是:「AMD is the new king」

报告总览

IPC 提升不止 19%

先来说说 19% 的 IPC 提升。anandtech 在额定时钟速度和 JEDEC 支持的内存下用行业标准基准进行了测试,结果测到的 IPC 提升高达 23%(从 Zen 2 到 Zen 3)。如果比较一下 Zen3 和早年的 Zen,可以发现 IPC 提升了 41%。
在现实世界的基准测试中,可以看到 Ryzen 5000 系列实现了 24% 以上的平均性能提升,这表示该系列处理器在 IPC 和频率上都有较强的提升。

旗舰最高频率可以达到 5.0 GHz

Turbo 频率通常依赖于设置。由于 AMD 使用了公布的 turbo 频率和 opportunistic boosting 频率的组合,所以确切的 turbo 频率很难确定。对于旗舰处理器 Ryzen 9 5950X,AMD 列出的 turbo 频率是 4900 MHz。但是,在非常标准的情况下,评测者的结果可以超过这一数字,达到 5050 MHz。评测还显示,与 AMD 官方公布的 turbo 频率相比,所有的 Ryzen 5000 系列处理器都显示出了 50-150 MHz 的提升空间。
既然频率可以达到 5 GHz,AMD 为什么没有公布出来呢?评测者认为,首先,AMD 可能想要聚焦于他们市场领先的性能和工程能力,而这不需要 5 GHz;其次,如果将 5 GHz 公布出来,大家就不会注意发布会的其他内容了;最后,AMD 可能想给之后的产品留一些调整空间。

全系列单线程突破 600 分

AMD 最近喜欢用 CineBench 作为性能衡量标准。该公司在发布会上宣称,Ryzen 5000 系列处理器的单线程跑分已经突破了 600 分大关,只有 Ryzen 5 5600X 稍微落后一些。
评测结果显示,Ryzen 5000 系列的四款处理器单线程最低跑分也达到了 600。这一跑分意义重大,因为英特尔最新的 Tiger Lake 处理器(turbo 频率 4.8GHz)也才跑到 595。

在多线程方面,Ryzen 9 5950X 更是突破了 10000 分大关,这也是他们在发布会中没有着重强调的。其他可以达到这一跑分的只剩下 205w 的英特尔至强和 AMD 的线程撕裂者。

游戏性能

接下来是游戏测评,anandtech 选择了 6 款离线游戏和 8 款在线游戏。他们发现,与 Ryzen 9 3900XT 相比,Ryzen 9 5900X 在 1920x1080 游戏中实现了 5% 到 50% 的提升。


在 CPU 限制测试中,比如 720p 或者 480p 的最小值,可以看到 Ryzen 9 5950X 和 Ryzen 9 3950X 相比,平均每秒帧数提高了 44%。根据测试结果,Ryzen 9 5950X 的性能提升幅度从 10% 到 80% 不等,在切尔诺贝利、边境地带 3、战术装备以及 F1 2019 中都实现了显著提升。

对于更加主流的游戏测试,在 1920x1080 游戏质量设置最大化的情况下,可以看到性能的提升平均达到了 10% 以上,包括坦克世界、荒野大镖客等,部分游戏(文明 6、孤岛 5)的提升达到 36% 以上。

最重要的对比还是 AMD Ryzen 9 5950X 和 Intel Core i9-10900K。在 CPU 限制测试中,AMD Ryzen 9 5950X 实现了平均 21% 的 FPS 提升,从 2% 到 52% 不等。但在 1080p 最大化设置测试中,结果平均来看是不相上下的,在 - 4% 和 + 6% 之间摇摆(此处不包括一个特殊情况,文明 6 的测试中显示 AMD 获得了 43% 的提升)。
切尔诺贝利(Chernobylite)
切尔诺贝利是由 The Farm 51 发行的末日生存题材游戏。游戏剧情是在乌克兰时间 1986 年 4 月 26 日凌晨 1 点 23 分,切尔诺贝利核灾难爆发,35 万人的生命从此永远改变。玩家需要在这篇核灾难后的废墟之中生存下来,因此需要面对各种被核辐射污染的生物、某些超自然现象以及潜伏在该地区的其他军事力量。玩家可以制作武器和装备,甚至能和他人结盟共同求生,同时也要收集各种证据来拼凑一个完整的故事。

《切尔诺贝利》游戏中的基准令人印象深刻,其中有复杂的建筑物以及大量的树木,所以混叠变得非常重要。游戏中的基准是对室内和室外场景的真实体验,在设计方式上非常受 CPU 的限制。所以,测试者使用了脱机版本,并且基准测试中使用了 4 种分辨率 / 画质设置:360p Low、1440p Low、4K Low 和 1080p Max。在每种分辨率 / 设置组合的 10 分钟内,测试者运行了多次,然后求取平均值。

最终测试结果如下图所示,与英特尔酷睿系列 CPU 相比,AMD Ryzen 系列在 360p Low 设置下的平均帧数优势最大,在其他设置下则互有胜负,整体差距不大。
文明 6

文明 6(Sid Meier's Civilization VI)是由 Firaxis Games 开发的回合策略游戏,是文明系列的最近一部作品,同时是庆祝该系列 25 周年的作品。这款游戏上手容易精通难,玩到后期既耗费脑力也耗费算力,人称下一回合 6。
对于文明这类回合制策略游戏的基准测试而言,帧率不是最重要的,每秒 5 帧往往足够了。但是在文明 6 中,Firaxis Games 将视觉保真度玩到了极致,力图将你切实拉入到游戏中。所以,当增加细节时,文明 6 会消耗显卡和 CPU,尤其是在 DirectX 12 上。

此次基准测试具有以下 4 种分辨率 / 画质设置:480p Min、1440p Min、4k Min 和 1080p Max。

对于自动化,Firaxis Games 支持从命令行进行游戏中的自动化基准测试,并输出带有帧时间的结果文件。在每种分辨率 / 设置组合的 10 分钟内,测试者运行了多次,然后求取平均值。

最终测试结果如下图所示,与英特尔 Core 系列 CPU 相比,AMD Ryzen 系列在 4 种设置下均表现出了绝对的优势。
最终幻想 14

尽管比《最终幻想 15》少了一个数字,但当前全球最火 MMORPG 游戏 FF14 自推出以来一直保持更新,也为图像更新提供了机会。FF14 在 2019 年 7 月启动了《暗影之逆焰》资料片,同时发布了官方独立基准测试,让用户了解他们可以期望什么样的性能水平。

这次测试是 7 分钟时长的模拟游戏玩法场景,其中有许多有趣的图形功能,从外观是那个看这肯定更像是 2019 年的版本,而不是 2010 年的版本(FF14 首次问世的版本)。
因为这是一个独立的基准,所以不必担心更新的问题。这类针对终端用户的测试的关键是要保持代码版本的一致性。测试套件的设置如下:768p Minimum、1440p Minimum、4K Minimum 和 1080p Maximum。

和别的基准测试一样,每种分辨率 / 设置的组合会在十分钟内运行多次,然后取平均值。根据实际测试时长,每种设置运行了两次。最终测试结果如下图所示,与英特尔 Core 系列 CPU 相比,AMD Ryzen 系列在 768p Min 设置下的平均帧数优势最大,其他设置下虽居于平均帧数排名前列,但整体差距不大。
GTA 5

GTA 5 是一款老游戏了,但它作为基准来说仍然非常有用,因为它的游戏场景中具备很多复杂特征,确实很难保持高帧率。
GTA 不提供图像预置,而是向用户开放更多选择、扩展足够的边界,使用 DirectX 11 下的 Rockstar 的 Advanced Game Engine 将最难模式推到极限。玩家在高山上长距离飞行或应对城市各处垃圾时,将其提升最大化会产生令人惊叹的视觉效果,但对 CPU 和 GPU 来说都是一项艰巨的工作。基准测试中有 4 种分辨率 / 画质设置:720p Low、1440p Low、4K Low 和 1080p Max。

游戏中的基准测试包括五个场景:四个具有不同光照和天气效果的短镜头,以及持续 90 秒左右的第五动作序列。这里仅使用基准测试的最后一部分,它包含了喷气式飞机的飞行场景,经过多个交叉路口驶入市区内,然后撞上了爆炸的油轮,导致其他汽车也爆炸,是远距离渲染和细致的近距离渲染动作序列的混合。

测试 GTA 时有一个有趣的发现。如果 CPU 速度太慢或内核太少,基准测试会加载,但没有足够的时间将物体放置在正确的位置。就比如,在运行单芯 Sandy Bridge 系统时,喷气机最终卡在了十字路口的中间,导致了交通拥堵。最终测试结果如下图所示,与英特尔 Core 系列 CPU 相比,AMD Ryzen 系列居于平均帧数排名前列,但整体差距不大。
孤岛惊魂 5

孤岛惊魂(Far Cry)是一个第一人称射击电子游戏系列。该系列的第一部作品是《孤岛惊魂》,由德国 Crytek 工作室制作,由育碧于 2004 年 3 月 23 日发行,适用于 Windows 平台。这一系列游戏有时被玩家称为「显卡惊魂」。孤岛惊魂 5 于 2018 年 3 月 27 日推出。

此次基准测试中使用了 4 种分辨率 / 画质设置:720p Low、1440p Low、4K Low 和 1080 Ultra。最终测试结果如下图所示,AMD Ryzen 系列 CPU 在 720p Low、1440p Low 和 1080 Ultra 设置下的平均帧数相较于英特尔 Core 系列表现出了微弱优势,在 4K Low 设置下则略逊于后者。
总结

游戏性能暴涨,通用计算强大,这一代 Zen3 处理器的真实实力告诉我们,之前的 PPT 并没有夸张。

Zen 3 的成绩给人们留下了深刻的印象。AMD 在几乎所有的评测项目中获得了领先,其在 300 美元以下 CPU 市场上势必会吸引更多的用户。


过去几年来,AMD 的竞争对手在制程上的停滞,已经让 AMD 占据了优势,后者给自己定下的目标是每年 IPC 提升约 7%,而 Zen 3 上的 19% 增幅让英特尔失去了所有对标的能力——即使是单线程,现在也是 AMD 更强了。


参考链接:https://www.anandtech.com/print/16214/amd-zen-3-ryzen-deep-dive-review-5950x-5900x-5800x-and-5700x-tested
产业CPUAMD
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