细分Zen4购买价值AMDRyzen7000系列亟ROGX670EHERO评测报告

cloudliu 真实性核验

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发布时间：2022-09-27 15:59 来源：什么值得买

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分类：电脑配件显存 CPU 内存频率显卡参数

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精选评测好文

前言

本文篇幅较长。图表较多。完整阅读可能需要30分钟以上时间。建议使用电脑或者平板阅读。虽然本文并不是首发测试。您之前可能看过其他的测试。但本文更全面细致。看完你会有新的收获。

在开始具体测试之前。我先来简单回顾下Zen和intel处理器的竞争历程：

2017年的首代Zen（Ryzen 1000系列）,凭借更多核心。在多线程性能优于intel 7代。但单线程性能依然有明显差距。IPC基本也就haswell的水平；

2018年的Zen+（Ryzen 2000系列）。就是初代Zen的完善版。intel给skylake多挂2个蛋的8代就可以轻松应付；

2019年的Zen 2。在架构效能上基本持平Skylake。虽然由于频率差距在单线程性能和游戏性能上相比intel 9代还有一定差距。但用Chiplet方式扩展了核心数量。chiplet不仅是带来了16核32线程的Ryzen 9。更重要的是为EPYC核大战打开了光辉的大门；

2020年Zen 3横空出世。无论是IPC。单线程性能。多线程性能。游戏性能。都对10代末代的Skylake形成降维打击。8打10都轻松任意。并又在2021继续将11代Rocket Lake斩落马下(虽然浮点小幅落后。但整数大幅度领先)。直到面对12代Alder Lake

CPU

才虽败犹荣(主要是输在浮点和E-core。其实整数差距也不大)。Zen 3以一己之力硬抗intel 三代也可以说是很好的完成了自己的历史使命。是一代十分成功的产品。

那Zen 4是否可以继续延续Zen 3先辈的荣光呢？我们接下来用测试来回答这个问题。

Zen 4规格简析

Zen 4首发的有7950X/7900X/7700X/7600X 4个型号。

Zen 4由于金属顶盖比Zen 3小。容易给人AM5更小的错觉。其实AM5基板尺寸和AM4一样。都为40x40mm。比LGA1700略小。

AM4升级AM5,AMD也终于把桌面级处理器插槽改成了板针U触点。这样在一定程度可以避免CPU断针报废。更换Socket插槽还是便宜的多。底部的触点是铺满的。并不像intel在触电中间还有电容。

如果这样看还不够过瘾激。再来一张三个接口CPU背部20倍微距。(realme GT2大师探索版拍摄)

Zen 4的顶盖采用八爪鱼的设计。八爪鱼之间有较大的缺口。涂抹硅脂的时候需要额外小心。这样的设计能够使得基板受力更均匀。不易变形。其实这也不是八爪鱼的第一次使用。早几年intel X299的LGA 2066也是差不多的七爪设计。只不过张牙舞爪Zen 4没这样夸张。Zen 4底部没有针脚。但为了维持和Zen 3高度一样保证散热器扣具的兼容性。加高了顶盖高度。

之前Zen 3的7nm核心面积为83mm2。IO芯片为125mm2。而Zen 4在布局上延续了Zen 3的设计。上方为最多两个计算核心。下方为IO核心。计算核心采用先进的5nm工艺。面积仅为71mm2,而新的IO芯片。虽然也升级成6nm。但加入了PCIe 5和RDNA2集显。所以基本依然维持了之前的面积。

Zen 4在计算核心布局上变化不大。依然是一边4个总计8个核心。主要变化是将L2缓存翻倍。单个核心从512KB扩大到1MB。另外连接IO Die的GMI由一组变成两组。L3缓存依然是单个核心4MB。

Zen 4和Zen 3的对比规格如上。在同档次核心线程数上并没有变化。但频率有大幅的提升。单纯说Base和Boost基本都有0.7-1GHz的提升。另外。我再说个鲸人的事实：

大家在7700K时候。就吐槽intel万年 i7 4核心祖传没变过。但现在AMD Zen也好不了多少。从17年的Zen 1到2022年的Zen 4。5年5代处理器同定位核心数也没变。R5 6核心。R7 8核心。虽然后面加了12C和16C的R9。其实核心数也一直没变。但除了Zen+, IPC的提升确实踏踏实实。

底层架构方面的解析推荐阅读Edison Chen的。本文我也经过他同意引用他文章部分内容和数据:

工艺的问题

不过在intel 12代intel 7试图苦苦追赶AMD TSMC 7nm的时候。AMD的Zen 4又领先一步更新了工艺,再次升级到了5nm。

2019年的Zen 2就是7nm工艺。不过是是原版的台积电N7工艺。而Zen 3就是高性能版的N7P。原版的N5相比N7相同规模面积缩小45%,相同性能功耗降低30%,相同功耗性能提升15%。而Zen 4就应该是高性能定制版的N5P。相比N5功耗再降低10%。性能增加5%。这样算下来深N5P的Zen 4相比N7P的Zen 3相同性能功耗下降30%。不过同时N7P密度同时提高到了1.8倍。这样就是说功耗的降幅还是远远赶不上密度的升幅。单位面积的功耗密度还是大幅提高了。

当然。上面只是工艺的理想情况。实际Zen 4的计算核心是65亿晶体管。70mm2面积。这样密度是0.93亿/mm2。比TSMC 5nm的1.73亿/mm2的理论密度还是低不少。不同类型的电路密度不一样。一般缓存部分比较高。

另外12代intel 7工艺。名为7实为10。取名10更多是市场宣传方面的话术。不过这样做首先是台积电和三星不讲武德虚表工艺线宽。intel 10nm工艺密度就有台积电/三星7nm的水平级别(参见上图的每mm2百万晶体管密度)。不能就自己老实人吃闷亏。

那看来台积电5nm就是半导体工艺皇冠上的明珠了？其实说起来N5也不算什么新工艺。2020年发布的华为mate 40搭载的麒麟9000就是N5首发。这似乎已经是很遥远的事情。半导体工艺不仅是ASML和TSMC的事情。也需要客户的深度参与。新工艺流片有更高的困难和成本(麒麟9000 5nm流片费用传说是3000万美元)。是典型的前人种树后人乘凉的事情。而Zen 3的N7P和Zen 4的N5P其实还是需要感谢NVIDIA。分别是A100和H100先躺的雷。

芯片组和平台简析

AM5公布的芯片组有X670E。X670和B650。其主要差别在于：

X670E有个2个显卡的PCIe 5.0和一个PCIe 5.0的M.2；

X670有一个PCIe 5.0的M.2。显卡的PCIe 5.0为可选；

B650只有一个PCIe 5.0的M.2。至于是否有超频并没有说清楚。但应该是有的。

上面是AMD官方的芯片组扩展图。但我觉得不够清楚。我就做了一张两个平台从CPU到南桥的PCIe通道规格对比图。其实现在各种接口本质都是PCIe。无论是M.2、SATA3、DP、雷电还是USB。扩展性本质就是PCIe通道数量和带宽的比拼。

先来说CPU直连部分：Zen 4处理器CPU同样是有28个直连的PCIe通道。但全部都是5.0。其中黄色的16个是给显卡PCIe的5.0。并且可以自由拆分成8X和4X。

而另外3组。一组4X是链接到Promontory 21 FCH南桥。另外2组4X主板厂商可以自由配置。如一组Gen 5的M.2+一组USB 4.0。当然两组Gen 5的M.2也不是不行。PCIe 5.0更高速率对于信号完整性有更高的要求。5.0需要主板有6层或者以上PCB。另外Zen 4 CPU直连的16X可以拆分成8+4+4甚至是4+4+4+4。这样就可以实现16x连接PCIe 5.0 8X的显卡再加2个 5.0 4x的M.2。再加上CPU本身的2个4X 5.0。理论上就可以实现8X 5.0的显卡再加4组直连5.0的M.2了。

不过目前没有上市任何PCIe 5.0的消费级设备。NVIDIA刚刚公布的RTX 40系列仍然为4.0。三星/西数上月发布的旗舰SSD更新990 Pro和SN850X也依然为4.0。估计短期会出5.0的SSD基本只有群联系,。再就是AMD下代的RDNA3显卡。

不过Zen 4到FCH南桥只有4个通道。虽然CPU下行是5.0。但FCH Promontory 21上行只支持4x 4.0。因此4x 4.0的DMI速率只有Z690 4.0 8X的一半。

再来说说芯片组部分的通道：Promontory 21有12个PCIe 4.0和4个3.0通道。但其中一组4个PCIe 4.0是连接上行。因此实际可用的仅有8个PCIe 4.0通道和4个3.0通道。这相比Z790的8个PCIe 3.0+20个4.0可以说有极大的差距。

但AMD玩了个花样。PROM21是可以串联的。可以在PROM21下再挂一个PROM21。一个是B650。两个就是X670。这样设计的用意是仅用设计单个规格的芯片。通过扩展就可以实现更高规格。不过这样串联也是需要付出代价：第二个PROM21也需要占用第一个PROM21 4个PCIe 4.0。即使挂上2个也才12个PCIe 4.0和8个3.0。相比Z790还是有8个PCIe 4.0的差距。并且这样转两道。带宽和延迟方面的性能也是要打折扣的。并且板商在设计主板的时候也会更麻烦,特别是对于寸土寸金的ITX和MATX。除此之外最大的好处可以有一大堆的USB 3.2和2.0了。

至于更便宜单FCH的B650/B650E首发没有。就意味着Zen 4首发的平台成本还是会很高。

ROG Crosshair X670E Hero平台赏析

我们本次测试的Zen 4平台是ROG Crosshair X670E Hero。其还是延续HERO系列一致的设计语言和产品逻辑。

AM5 Socket插槽压杆方向和intel 1700相反是由上向下。插槽是由LOTES生产。底座整体面积比LGA1700稍大。竞速底板整体很有质感。AM5旁边的两个黑色塑料扣具挂钩。尺寸和位置都和AM4保持一致。并且可以取下更换散热器厂的螺丝扣具。

插槽左上角有个三角形的标识。按照时候需要将CPU的三角堆载同一方向。压杆方向相反。其他安装同intel类似。

但需要注意的是。CPU插槽是用内六角螺丝锁在底部的背板上。就说背板是不可更换的。之前有些需要使用自己背板的散热器扣具就不再兼容。

拆下供电散热片。我们可以发现X670E HERO供电部分采用18+2并向设计(紫色)。加金属散热片的双8pin接口(黄色),Procool金属散热片可以降低供电接口的温度。

背面的英飞凌ASP2205是PWM控制芯片。这应该是全新型号。之前没见过。

MOSFET是vishay的SIC850A/Renesas ISL99390FRZR。也都是全新型号。单相可以承担110A电流。X670E HERO 18+2并向110A整体供电规格是要高于20+1 90A的Z690 HERO。

4条DDR5 DIMM和Z690一样插满频率无能。内存具体相关后面再说。主板右上的区域有Q-code灯。开机和重启物理按键。还有一组5V和12V的AURA接口。24pin下方是前置Type-C接口。和加强PD供电的6pin。旁边还有显卡卡扣释放按钮。这些设计都和Z690 HERO如出一辙。

X670E HERO只有2条PCIe全长接口。中间间隔了3个槽位。相比Z690 HERO 16+8+8规格要低。即将发布了40系高端显卡基本都3.5槽起步。布置再多也没什么意思。第二个PCIe 8X是从CPU直连的16X拆分。也为5.0速率。可以通过主板附带M.2 Hyper Card扩展出1个5.0的M.2。虽然显卡会被降速到8X 5.0（40系列）或者8X 4.0(30系列)。但这样对GPU性能影响几乎可以忽略不计。

从主板的背面看。所有的DIMM和PCIe均为SMT工艺。这样才能承受PCIe 5.0和DDR5高速率对信号完整性的要求。

背面的4个群联芯片是PCIe拆分。

CPU下面的M.2是CPU直连的PCIe 5.0 M.2,可以预见新一代Gen 5 SSD的功耗发热将会十分恐怖。所以X670E HERO也给其加上28mm高巨大规模的散热片。

拆开散热片。我们可以看见X670E的Promontory 21 2个南桥(其实我在想是不是叫东桥西桥更合适？)。单个PROM21功耗为7.3W。我们还可以看见3组M.2,其中黄色图示的M2_2和M2_1一样也是CPU直连的5.0。红色图示的M2_3/4则分别是两个FCH下的4.0。这样的M.2全部是标准的2280规格。并没有什么加长加宽的奇怪规格。

这样再加上M.2 Hyper Card的一组CPU直出5.0。就可以外接3个CPU直连的5.0 M.2和2个FCH下的4.0 M.2。

底部有水流和水温传感器。还有2组5V AURA接口。2组USB 2.0接口针。此外底部的USB 3.0插针有额外的金属边框加强结构。可以避免不少接口脱落的惨剧。

IO COVER上依然是Polymo照明区域。可以通过ARGB控制显示点阵显示不同的动态图案。

这部分功能和其他灯光控制可以在Armoury Crate里进行设置。

后部接口除了10个USB 3.0 Type-A。底部还有一字排开的4个TYPE-C。从左到右依次为40/40/10/20Gbps的速率。并且中间2组支持DP协议的视频信号输出(速率和支持视频标注的清清楚楚。好评)。最左端为ROG标配的清空CMOS和盲刷BIOS的物理按钮。由于Zen 4都带有核显。也提供了一组HDMI 2.1的输出。Wifi部分也升级到最新的WiFi6E。

测试平台和说明

Zen 3在有说明PBO的情况下。是开启PBO进行测试：Max CPU Boost Clock Override设置的+100。AI Core Curve Optimizer Magnitude统一设置的-15到-20。没有时间依据单个核心进行微调。底层测试运行在3600。其他性能测试运行在3800 FCLK 1900。

intel 12SA设置1.15V IVR 1.48V MCV 1.38V。防掉压为默认。内存设置在DDR5 6400 40-40-40-80。

Zen平台在没有特别提及FCLK是2000。内存运行在6000 40-40-40-80。默认PBO设置。

测试显卡驱动版本为516.94。均开启Resize BAR。其他为默认设置。

处理器的频率控制机制

看着intel官方公布的12代规格。可以发现有标注有各种各样不同话术的频率。TVB频率。TBMT频率。Max turbo频率。Base频率让人迷迷糊糊。但实际最重要的全核心稳定频率却没写明。

intel的频率控制机制主要是TVB和ABT。ABT是i9专属。但也和TVB差不多。就是依据不同的核心占用数量对应运行频率(在没有触及功耗和温度墙的情况下)。

但我在这里引入第一个暴论：

intel处理器的单线程性能其实是没多大意义的。

在跑CPU-Z和CINEBENCH测试的时候。一般后台是及其干净的。基本不会有其他程序占用。在这样的情况12900K只会有1个线程使用。可以boost到最高的5.2GHz频率。跑分就十分的好看。

这样的boost频率除了跑单线程测试。在干净后台的情况下。点开窗口或者程序。瞬时也可以达到。

但这样的状态。是和实际使用情况脱节的。我相信大多数人使用电脑的时候会和我一样。多开一大堆程序。比如QQ。Wallpaper Engine。音乐播放器。还有打开十几个页面浏览器。Office甚至 Adobe。虽然这些程序不可能都同时占用CPU。但足以使得处理器Boost不到最高的频率。

再来说说游戏。任何游戏都不可能是单线程游戏。即使是CSGO/LOL这样所谓“吃单线程性能”的轻量级游戏。就说12900K运行游戏因也只能跑4.9GHz的全核心频率。即使都是轻载。5.2GHz的ABT MAX BOOST其实并没多少实用价值。仅仅是为了单线程测试跑分好看而已。

我再来说第二个暴论:

intel的频率控制机制落后AMD 5年。

AMD在Zen+之后就引入了XFR/PBO的机制。处理器可以依据SoC功耗、VRM供电电流和温度动态调整处理器频率(默认设置也一样。只是限制数值更严格)。

Zen 3在开启PBO后。5900X全核心重载可以有4.5-4.6GHz。单核心重载可以有4.9GHz左右。这样的简单情况和intel按核心占用数量决定频率从实现效果上来说差别不大。

但在游戏这样的典型多核心场景。处理器虽然每个核心都雨露均沾。但实际整体负载并不高。SoC功耗、VRM供电电流和温度决定了处理器依然可以跑到4.8-4.9GHz。运行在十分接近单线程峰值的频率。这是intel现在TVB/ABT机制无法实现的。

AMD XFR/PBO的机制更为灵活和智能。这就是为什么说intel的频率控制机制落后AMD 5年的原因。

再来说说Zen 4的频率情况：

Zen 4全核心重载一般频率在5.1GHz。单核心负载在5.6-5.8GHz。基本和intel策略类似。依据满载核心数量对应频率。

上面说的是360 AIO的情况。实际是温度越低频率越高。7950X在压缩机的情况下可以全核重载5.4GHz；

如果是双CCD型号的Ryzen 9。其实CCD1核心频率是略微高于CCD2的,大概0.2-0.3GHz。比如7950X CCD1满载情况基本在5.2-5.25GHz,而CCD2则在4.925-5GHz的范围。

虽然CCD1比CCD2仅仅要高0.2-0.3GHz。但功耗差不多要高30%。拱上这点频率是需要付出极高功耗代价的；

在轻载游戏Zen 4基本可以到达5.5-5.8GHz(7600X-7950X型号越大频率越高),而intel即使是12900K也只有4.9GHz。因此Zen 4在游戏上是有极大的频率优势的。

Zen 4 CCD的调度策略十分类似intel的P-core/E-core。前台任务优先使用高频的CCD1。这样一方面频率更高。另外一方面核心通讯耗时也更低。而在CCD1是使用满后。前台程序才会开始使用CCD2。而后台非焦点程序则会优先使用CCD2的核心。

再来说说Zen 4的PBO:

Zen 4的PBO设置基本和Zen 3一样。主要多了个Medium Load boost。可以改善中间负载情况的Boost表现。

其他基本可以无脑最高。主要需要摸索调节的是Max CPU Boost Clock Override和Curve Optimizer。前者是增加中轻载的Boost频率。后者这是调节电压偏移。Max CPU Boost Clock Override频率越高。就需要更高的电压才能稳定。但想要全核心重载稳定频率高。又需要通过Curve Optimizer降低电压来降低功耗获得更高的重载频率。因此中轻载和重载频率基本是不能兼得的。需要玩家自己来选择或者平衡。

当然。要把PBO摸清楚也需要反复尝试。如果懒得摸索也可以抄上面的作业(ROG给出的OC参考设置)。当然最好是抄了作业自己再依据自己CPU体质和散热情况再融会贯通下比较好。这样可以少走不少弯路。

频率功耗和温度

我们使用AIDA 64单压FPU 5分钟(环境温度25度)。记录稳定温度和功耗。Vcore电压。如果处理器温度超过TJmax发生降频则为Fail。我们测试主要是使用的雅浚GA5工程版和VK的GL360进行。这基本是目前AIO的性能标杆。虽然我手头还有一套龙神2。但我舍不得开封。我测试用用就残了。实在太奢侈。

需要注意的是。不同处理器个体存在较大的差异。功耗和温度可能有比较差的差别。我这里处理器都标明满载电压和SP数值。再者我测试是在设定25度的空调房。房间比较大。环境温度也有波动。结果仅供参考。并不代表所有情况。

Zen 4整体默认功耗情况同Zen 3对应型号开PBO差不多。但由于功耗密度大幅提升也很难压。特别是7700X和7950X这样的满规格核心型。而7700X和7900X这样的单CCD 6核心型号就稍微强点。

Zen 4的TjMax是95度。并且是温度越低频率越高。所以也没什么完全意义上的压不住。就是频率可以稳定多少的问题。在雅浚GA5下7950X会触及TjMax的95度。7700X和7900X大概92度。7600X大概110W 82度。

其实可以在PBO设置temp limit。将温度限制在85这样的温度。其实频率和性能损失都很小。现在的95的TJMax更多是为了跑分更好看。

虽然Zen 4功耗比intel 12代低。但温度却不见低。这个就是个功率密度的问题：

12900K封装功耗243W。核心面积208mm2。那功率密度为243/208=1.168W/mm2。

5800X PBO封装功耗140W。其中单CCD计算核心109W。CCD面积为83mm2。那功率密度为109/83=1.31W/mm2。

7700X封装功耗140W(开启AVX512差别不大)。其中单CCD计算核心116W。CCD面积为71mm2。那功率密度为116/71=1.63W/mm2。

由于Zen 4底部没针脚。AMD为了维持AM4和AM5散热器的高度兼容。应该是加高了顶盖高度。这也应该会影响散热效能。

想要压得住Zen 4的R7/R9。还是需要一个顶级的360。这里说的顶级360水冷并不是那些2xx/3xx的便宜货。而是各家的高性能方案。高价的有Astesk。性价比比较高的有雅浚GA5。我测试雅浚GA5我测试和瓦尔基里的GL360性能基本一样。但价格估计会便宜一些。并且扣具安装设计更方便。稍晚一点会上市。

内存和前端总线

DDR5虽然频率和带宽高。但相应的延迟也高。这是很多用户讨厌DDR5的主要原因之一(另一个是贵)。很多人就注意到DDR5的CL动辄30-40。但这个CL仅仅是时钟周期。我们还需要考虑每个周期的耗时。我在12900K首发评测的时候就推导过:

就是说内存延迟同CL成正比。同内存频率成反比。内存频率提升是可以覆盖掉CL周期的增加的。

我们使用AIDA64内存带宽延迟测试测试ADL-S。Zen 3/4的内存带宽和延迟。

我们测试的内存分别是

TEAM DDR5 16GBX2 40-40-40-84

Gskill DDR4 8GBX2 19-19-19-39

我测试的5900X之前是可以上FCLK 2000。但在升级AGESA后。虽然FLCK 2000可以点亮。但稳定性和效能存在问题。5990X的4000频率测试频率为3866。

12代DDR4为GEAR1 FCLK和内存控制器同步。3600和以下为自动。3600以上需要手动。一般可以到2000 FCLK；DDR5为GEAR2。FCLK和内存控制器频率为1：2。13代内存频率支持也没没有明显提升。上到6400或者以上频率并不是简单的开个XMP就可以。还是需要手动调节SA,IVR,MCV电压提升稳定性。

Zen 4的FCLK同MCLK内存控制器频率比例不再是1：1。而是2：3。在DDR5 5200的情况。MCLK是2600。而FCLK则是1733。FCLK体质上限一般还是2000。那MCLK就是3000。内存频率则是6000就差不多毕业。

当然这仅仅是差不多。实际可以上到6200同步的频率。就是FCLK为2066。目前的BIOS异步选项存在问题。无法正常启动。

由于就6000/6200频率。如果是海力士颗粒内存相关电压也基本不用怎么折腾。XMP/EXPO就可以了。

除开JEDEC和XMP。AMD为DDR5还定了一个EXPO规范(AMD EXtended Profiles for Overclocking)。其可以在JEDEC和XMP之外额外增加2个Profile。用来储存AMD DDR5的配置。

测试采用默认的XMP参数设置恒定。再调节频率。我们这个设置并不是最优化参数设置。仅仅是分析频率对于延迟的影响。如果要优化小参,又套绝对稳定。那就不是一下的事情。一杯茶一包烟。花个半天也冒个泡(我不抽烟)。

Zen 3 4000频率实际为3800MHz。Zen 4 6400频率实际为6200MHz。

Zen 4同频内存带宽大概只有ADL/RPL的80%左右,这个可能是被FCLK带宽限制。FCLK和MCLK均为32B周期。但FCLK的频率只有MCLK的2/3；

但实际应用也不会像AIDA64内存带宽测试这样把带宽完全吃满。在不吃满的情况下。Zen 4的内存带宽利用效率甚至要高于ADL.

Zen 4的内存延迟相比intel ADL/RPL稍低。尽管分开封装的IO芯片增加了延迟。但FCLK同内存控制器频率比例为2：3。而intel D5为1:2。在6000MHz的内存甜点频率。FCLK频率为2000。而6400的intel BCLK仅为1600。

除了内存延迟。我们也关注不同核心之间L3的通讯延迟。我们使用 MicrobenchX 的 C2C 测试了内核时延：

在在同CCD情况Zen 4相比Zen 3耗时略低。但在跨CCD的时候耗时越高；于12900K相比同CCD更低。但跨CCD要高得多。

这部分我最后说明下DDR5内存颗粒选择问题。目前DDR5颗粒基本有4个类别：

首先是美光颗粒。除开原厂的4800/5200基本都是美光颗粒。基本没超频余地。基本也就5200水平；再就是三星颗粒。基本5600频率都是三星颗粒。少部分6000也是。一般体质是6000-6200。上6400就比较困难；最后是海力士颗粒。海力士颗粒目前主要是Mdie。Mdie一般体质在6400-6600。特挑在电压足够高的情况下可以上到6800-7000;

另外海力士还有新的Adie。颗粒型号是H5CG48AGBD,目前基本仅有海力士原厂条是。其是JEDEC规范。没XMP。在1.1V下就是5600的频率。一般在加压以后可以稳定7200。传说GSkill 6600 PN为TT48KXS820A为Adie。但我没具体验证。

对于Zen 4平台而言。既然6200MHz就是极限。那一般的海力士Mdie就可以。没必要追求高频特挑。再压压小参就差不多了。不过三星还是差点意思。6000虽然可以。但大部分再高就很难绝对稳定。

而intel Z690/Z790用户其实可以等一波Adie。现在Gskill 6800和TEAM 7200已经上市。其他品牌也会跟进。(没马甲和RGB我个人还是很难接受)

另外手头只有自己买的CL40的便宜货。带宽延迟不好看。请各位见谅。各位有CL32内存的大佬自然可以跑到更好。内存赞助商招募中……

生产力性能测试

很多人比较CPU性能。就简单的看个CPU-Z的分数。Zen 4的CPU-Z分数不太好看。就觉得垃圾。

在开始性能测试之前。我们要明白各个测试项目是考察什么方面的性能。对于日常应用代表什么意义。

Cinebench R23/Keyshot这类渲染是重SSE。是浮点运算；

y-cruncher和X265是重AVX运算；

Office/Photoshop/Lightroom Classic是重整数运算；

游戏是重整数运算。

就是说日常使用和游戏是重整数性能。而渲染/视频这样的生产力是浮点/SSE/AVX性能。CPU-Z的说明是使用SSE/SSE2进行二维噪音函数计算。也是重浮点运算。并不能反应日常使用和游戏性能。

从前面的理论部分测试看。Zen 4的整数部分强于ADL。而浮点部分则较弱。

CINEBENCH R23

CINEBENCH R23是基于Cinema 4D的渲染性能测试软件。新版R23会用到少量的AVX指令。主要还是已SSE为主。除了支持Windows平台。CINEBENCH R23还支持包括M1在内的MacOS平台。

7600X/7700X/7900X/7950X全核心可以到5.27/5.13/5.2+5/5.25+4.95GHz。相比Zen 3基本有0.7GHz的提升。也高于ADL。12代最高的12900K全核心默认也就4.9GHz。并且这个频率取决于你的散热条件。散热好还可以更高；

Zen 4全核心相比同核心数的Zen 3 PBO性能有25-27%的提升。其中大概一半提升是频率提升的收益；

而7600X/7700X/7900X/7950X单线程基本可以到5.37/5.5/5.6/5.65GHz。实际使用和游戏可以轻易达到这个频率。甚至更高(因为多核心轻载比单核心重载温度更低)。具体可以看后面的游戏测试部分。

Keyshot 11渲染性能测试

Keyshot我们选择一个比较简单的室内装潢渲染图,KEYSHOT 11和CINEBENCH类似是重SSE测试。但整个完成时间需要十几分钟甚至几十分钟以上。对于稳定性相比R23有更高的要求,不过相对于AIDA64 FPU和后面的AVX项目功耗负载更低。

Zen 3和Zen 4的稳定频率和前面的R23差不多。功耗也不高。13代i5/i7借助E-core优势明显。但1核心的7900x打过8P+8e的12900K还是有点出乎我的意料。

7ZIP性能测试

7ZIP测试主要是对内存延迟敏感。对内存/缓存带宽不敏感。而对于数据缓存容量/速度和TLB。还有乱序执行/分支预测敏感。这个测试不使用FPU和SEE。大部分代码是32位整型。少部分是64位整型。压缩测试有大量随机访问内存和缓存。执行时间的很大一部分CPU都在等待缓存或内存的数据。

Zen 4整体性能优势明显,8核心的7700X可以干过8P+4E的12700K。12核心的7900X则可以大胜8P+8E的12900K。这应该还是和Zen 4的整型性能优势和增加50%的TLB相关。

此外分支预测失败率对于7ZIP解压性能影响也很大。12900K大概在6.5%。而7950X大概在6.35%。虽然数值差别不大。但在分支预测错误后。流水线在下个时钟周期就无法正常工作。导致CPU资源就会利用不充分。超线程可以改善CPU资源的利用率。因此超线程可以大幅提升解压性能。而GMT E-core又没超线程。如果miss后就会有更重的惩罚而影响性能。

7ZIP的由于是整型负载。功耗较低。使得Zen 4的稳定运行频率相比前面的渲染也更高,7950X可以运行在5.45/5.2GHz的频率。这特进一步拉升了Zen 4的性能优势。

y-cruncher性能测试

在AVX性能测试之前名为用尽量浅显的语言介绍下AVX是什么。一般计算是标量操作。一个时钟周期只能进行一次计算。而以SIMD（Single Instruction Multiple Data 单指令流多数据流）方式可以以向量的方式。在一个时钟周期并行进行多个运算。

AVX (Advanced Vector Extensions 高级向量扩展)则是实现SIMD的路径：AVX-512相比通常的AVX2能够支持更大的寄存器位数。有更好的性能。AVX虽然由于并行度高。性能更好。但具体使用需要程序在编写的时候专门优化。并且需要在处理器内有相当大的专用电路来支持。但实际情况是。除了科学计算专业领域有较为广泛的支持。在通用的消费领域程序。除了视频编码和模拟器都很少提供对AVX-512的支持。AVX-512部分被不少人(特别是AFAN)被说成是毫无用处。只能发热的电热丝。

intel在11代Rocket Lake提供了对AVX512的支持。在12代虽然大核心GDC支持。但小核心GMT并不支持。导致intel并未提供对AVX-512的官方支持。而在13代Raptor lake则彻底的放弃了对AVX-512的支持。但Zen 4却提供了对AVX-512的支持。这个时候不知道之前叫电热丝的AFAN是否还继续坚持之前的观点。

y-cruncher是一个多线程计算Pi的测试程序。可以充分利用AVX甚至AVX-512进行计算。最新的7.10版还增加了对Zen 4的AVX-512的支持。我们选择50亿位的多线程进行性能测试。

Zen 4在y-cruncher测试中是运行的AVX-512路径。目前BIOS没有AVX-512开关。程序也没提供参数选择。在y-cruncher测试中Zen 4相对intel 13代有明显优势。8P+8E的7900X打不过12核心的7900X。主要原因是E-core在AVX项目中性能较差。FMA基本只有P-core一半。如果算上FADD那就三分之一的规模水平了。

另外50亿位测试需要占用22.8GB内存。其除了对CPU有极高负载。还对内存的稳定性有极其苛刻的要求。我自己的一组金士顿DDR6 6000 OC 6400按照1.435V的VDD/VDDQ都不能通过测试。需要打开高电压模式加压到1.48/1.46V才能通过。y-cruncher也内置了压力测试功能：我在超频内存后。首先运行y-cruncher的性能测试。再运行稳定性测试。其能够比memtest更快发现内存的不稳定。

X265编码性能测试

X265编码是重AVX的测试项目。这个测试基本是CPU最高负载的测试。同时我们使用X265考核处理器的极端条件的功耗和温度。编码使用的视频源文件是ducks_take_off_2160p50.y4m。使用 slow 预设。以 28 恒定速率因子来压缩。码块树 CTU 数量为 64 个。对于Zen 4我们分别使用了AVX2和AVX512两种指令集进行测试。使用的命令行如下：

X265支持AVX-512。Zen 4在跑AVX-512路径的时候。大概性能有2-3%的提升。这低于12900K 8个P-Core 8%的提升幅度。

X265这种AVX计算。对于带宽十分贪婪。特别是对于Zen 4。内存从6000升到6200性能都有1%以上的提升。

12900K屏蔽E-core跑AVX-512功耗比不屏蔽的功耗还高。但AVX512性能依然原顶不了少E-core的性能损失。因此intel在消费级处理器为了E-core砍掉AVX-512是十分正确的决定。

我们也用X265来验证各个处理器的频率稳定性、功耗和能耗比。AMD Zen 3/Zen 4在运行X265时候。频率相比渲染或者AIDA64 FPU还要稍低。其对稳定性有更高的要求。能耗方面Zen 4是明显优于intel 12/13代的。主要是得益于5nm的优势。intel这边是E-core越多。能耗比越高。E-core果然够Efficiency。Zen 4也是类似。双CCD Ryzen 9能耗比更高。虽然2个CCD架构一样。但CCD2的频率大概要比CCD1低0.2-0.3GHz。功耗确差不多可以低30%。

Office 2021性能测试

办公室生产力基准测试是根据在办公室里典型一天的常见任务而设计的。该基准测试打开Excel 表格、PowerPoint 演示文稿、Word 文档和 Outlook 电子邮件。这些应用程序会同时运行。而焦点会从一个任务移到另一个任务。例如。该基准测试从 Excel 中复制一个图表并将其添加到 PowerPoint 幻灯片中。它从一个 Word 文档中获取文字并将其添加到另一个文档中。该基准测试着重于测量直接影响用户体验的性能方面。如提供流畅的互动和快速处理大型任务。

由于数据量太大。我没有列出单项数据。Zen 4在Office测试中性能超过了intel 12代。Zen 4在开始阶段的Word上优势较大。但后续Excel/PowerPoint/Outlook测试中性能差距被略微缩小。

Photoshop 2022 & Lightroom Classic 性能测试

UL Procyon 照片编辑基准测试在典型的照片编辑工作流程中使用 Adobe Lightroom Classic 和 Adobe Photoshop。其中包括批处理和图片修饰。UL Procyon 照片编辑基准测试首先将数字负片 (DNG) 图像文件导入 Adobe Lightroom Classic。然后应用各种预设。一些图片被裁剪、拉直和修改。在测试的第二部分中。将多个编辑和图层效果应用于 Adobe Photoshop 中的照片上。基准测试分数用来衡量电脑执行这些任务的速度。

Zen 4很大程度弥补在图像修饰方面的劣势。使用轻载的频率优势实现了对intel 12代几乎持平的性能。但在批处理部分还是明显落后。并没有像intel处理器性能随核心数增加而有明显的同步提升。也许还是AMD处理的核心调度和Adobe的优化存在一定的问题。

游戏性能测试

游戏FPS是由GPU FPS和CPU FPS的下限决定：游戏画面越好。或者游戏画质设置和分辨率越高。特别是显卡不太好的情况下。那GPU的FPS就越低。那性能瓶颈就越倾向GPU。如果玩家的显卡足够好。或者画质比较低。GPU不存在瓶颈。那就会出现CPU FPS低于GPU FPS的情况。游戏实际输出的FPS就是被CPU FPS限制。

从地平线5性能测试的数据对比看。左边的1080p极端特效。蓝色的CPU FPS都在上方。瓶颈基本都是GPU的黄线。实际输出的FPS橙色基本是贴着GPU FPS黄线的。而降低特效。虽然GPU和CPU FPS有提升。但蓝色的CPU FPS在下方。游戏输出的FPS实际也是由下限的CPU FPS决定。

判断游戏CPU够不够用的方法不是看CPU占用率占满没。而是应该反过来看GPU的占用率。如果GPU占用率不满。就说明GPU FPS低于CPU FPS。性能发挥被限制。 CPU瓶颈主要出现在电竞游戏。比如CSGO、英雄联盟、PUBG之类这样的电竞游戏。只要显卡不是太差。基本都是GPU吃不满。CPU瓶颈的状态。我们测试的不仅包含了CSGO、英雄联盟、PUBG这样低GPU要求的电竞游戏。同样也包含古墓丽影暗影、赛博朋克2077、地平线5这样的3A。也对3A的CPU性能影响进行了分析。并且在测试画面和分辨率设置也尽量贴近一般用户的真实使用情况。

CSGO

CSGO是采用的十几年前的Source引擎。还是采用的DX9 API。其对于显卡要求不高。但对于处理器性能极其敏感。有可能有人认为200FPS和300FPS并没什么差别。反正都比显示器的刷新率高。但CSER却对FPS有种几乎偏执的追求。依然认为越高越好。我们使用控制台的timedemo命令行进行测试。测试场景为Dust 2。由于CSGO的GPU需求和负载很低。完全不构成瓶颈。1080P到4K的性能差别几乎可以忽略。我们仅仅列出4K MAX 4X MSAA的性能。

CSGO Zen 4相对Zen 3和12代有30-50FPS的提升。很大程度是得益于频率优势。

英雄联盟

英雄联盟是个重延迟的游戏。在之前12代的测试中。英雄联盟的性能完全同L3缓存的容量成正比。大容量L3的Zen 3优势很明显。我们使用召唤师峡谷的回放在4K分辨率全特效下。使用CapFrameX记录游戏后段总攻战斗的180秒的平均FPS。

而Zen 4和相比Zen 3找英雄联盟中的性能又再次大幅提升。特别是7950X更是有接近于400FPS的水平。这很大程度是得益于频率。还有缓存系统。特别是L2 Cache整体的改进。

（视频说明。OSD显示占用资源。实际测试无OSD；OSD核心占用实际是线程占用。7950X RTSS和AIDA64无法读取传感器温度。视频采用4K30FPS采集卡录制。只反馈OSD信息。不代表真实流畅度）

英雄联盟是完全CPU瓶颈。GPU使用率/频率和功耗都很低。如果CPU性能更好。那GPU的使用率/频率和功耗都会相对更高。能够更好的释放性能。7950X活动内核基本都在5.6GHz以上。相对于5950X 4.8GHz要高0.8GHz。游戏负载基本都集中在CCD1。

绝地求生

绝地求生最近更新提供了对DX12的支持。但实际DX12的性能和稳定性都不如DX11。我们依然使用DX11路径。画面我们设置成2K/4K分辨率。纹理、视野距离和抗锯齿最高。其他最低。这样的设置能够在画质和性能之间能够较好的平衡。同时画面也较为干净方便索敌。测试我们使用第一张海岛图游戏回放。降落到Y城北面的山坡。然后南下搜刮和开车。这应该是游戏负载比较高的区域。使用CapFrameX记录的180秒的平均FPS。

在4K分辨率下。有些时段是GPU瓶颈,因此性能差距并没有完全拉开。但在2K分辨率下。基本全程GPU使用率较低。都是CPU瓶颈(2K和4K性能差距越小瓶颈约明显)。Zen 4可以说是完胜12代。

7950X在绝大部分时间FPS都高于12900K。最高频率基本有5.78GHz。在游戏使用核心数量小于8的时候。游戏会优先使用CCD1的核心。CCD2核心频率基本仅为3.6-3.8GHz。但一些如RTSS

CPU

这样的后台任务也被丢在CCD2核心。跑在5.5GHz。由于负载会优先使用在CCD1。这样可以降低跨CCD通讯耗时,CCD1的功耗和温度也更高。7950X游戏功耗超过100W。明显高于12900K 75W和5950X PBO 90W的水平。

12900K全程稳定在4.9GHz。这个进一步验证了。那个5.8GHz的Boost频率仅仅是为了单线程跑分好看。实际游戏是绝对到不了的。

古墓丽影暗影

古墓丽影暗影我们使用的游戏预设的最高画质(不是MAX)。开启光线追踪阴影到最高。1080P 和2160P DLSS性能模式的设置进行测试。古墓丽影暗影测试除了有FPS以外还有具体的CPU性能分析。

上图是古墓丽影暗影在2K和4K分辨率下的性能数据。彩色的为GPU FPS。灰色的为CPU渲染FPS,如果灰色的CPU渲染FPS低于GPU FPS。就会形成CPU性能瓶颈。但即使是在1080P分辨率CPU FPS都要比GPU FPS高不少。

虽然1080p整体CPU FPS都要比GPU FPS高不少。但也不是一概而论。古墓丽影暗影的Benchmark有三个场景。绝大部分时间都是GPU渲染耗时>CPU耗时(FPS=1000/耗时)。是典型的GPU瓶颈。但在在1080P分辨率第三个场景。GPU负载比较轻。GPU frametime大幅降低。CPU frametime就成了瓶颈。但如果是性能更好的12700K。在第三段的后半。CPU Frametime大部分时间还是可以低于GPU Frametime,而基本不构成瓶颈。5600X和12700K的GPU受限比例为35%和64%。就说两者有65%和34%是CPU瓶颈。

而到4K分辨率。即使是最弱的5600X CPU Frametime也基本可以一直低于GPU Frametime。96%都是GPU瓶颈。这个就是4K人人平等的原因之所在。

地平线5

地平线5是我今年玩的时间最多的游戏。特别是风火轮DLC出了以后。地平线5我们使用游戏自带的Benchmark极端特效测试1080p和4K下的性能。

地平线5也完全是GPU瓶颈游戏。即使是在1080p,也是CPU FPS>GPU FPS。1080p大概只有5-6FPS的差别,4K的差别更是只有2-3FPS,intel平台有极小的稳定优势。

赛博朋克2077

扳机社动画赛博朋克边缘行者又带起了2077的一波热度。让游戏在线人数在发售近两年后又再创新高(估计是看完动画想干亚当重锤的人太多)。因此我们也进行了赛博朋克2077的性能测试。赛博朋克2077我们使用最近更新的1.6版本进行测试。设置光线追踪极致。DLSS性能模式。使用游戏自带的Benchmark测试1080P和4K分辨率下的性能。

赛博朋克2077基本是对多核心利用最为充分的游戏。可以将任务分配给每个物理核心。但问题是2088其GPU负载更高。究竟2077是我印象中唯一用DXR同时实现光照/阴影/反射特效的3A游戏。

赛博朋克2077一直是intel的优势项目。12代在1080p领先Zen 3 10FPS以上。而Zen 4则将差距缩小到了5FPS。并且7950X性能明显偏低。在4K分辨率下,即使是3090Ti平均FPS也仅能勉强到达60FPS。并不能流畅游戏。4K分辨率下众生平等。Zen 3/4 60FPS,intel 12/13代61FPS。小数点后的差别基本都是误差范围。7950X依然落后其他处理器。调度有明显问题。2K分辨率下我也有测试。基本都在100FPS左右。性能排名同1080p一致。但差距有所缩小。

游戏性能测试小结

游戏测试结论部分可以分成两个部分说：

首先是CSGO。英雄联盟。PUBG这样的轻量游戏。3090Ti在4K分辨率下基本也是CPU瓶颈。

Zen 4游戏性能大幅提升有3个方面的原因：

首先的Zen 4的整数性能是优于intel ADL,游戏基本是纯整数CPU负载；

Zen 4虽然L3缓存容量还是维持Zen 3的单CCD 32MB规格。但相比12900K以外的intel L3容量还是有优势。这样可以在英雄联盟这样的延迟敏感性游戏占到便宜。intel需要访问内存的时候,Zen 4访问缓存就可以了；

我在前面说过频率控制机制的问题。虽然Zen 4重载5-5.1GHz的频率相比12代优势不太大。但在多核心轻载的游戏中可以跑到5.5-5.7GHz。因此Zen 4在游戏中实际是有极大的频率优势的。

对于PUBG这样的电竞游戏而言。慢CPU和快CPU大概是200FPS和300FPS的差别。这样的差别在前几年是没什么意义。而现在类似ROG PG279QM/三星G8/外星人AW3423DW这样的新世代电竞显示器都是240Hz。200出头的FPS就不能保证minfps能够稳定在刷新率以上。接近300FPS的性能就会有更流畅的体验。

再来说3A。3A在1080p也基本是GPU瓶颈。更不用说2K/4K。但这仅仅30代显卡的情况：

NVIDIA已经Paper Launch了40系列的4080/4090。先不说旗舰的4090。即使是次高端的4080相比现在的3080Ti也有2-4倍的性能。

还是以地平线5为例。如果RTX 4080/4090 GPU性能提升80%-100%。那GPU FPS届时就很可能会高于CPU FPS。届时性能瓶颈将会被转移到CPU上来。特别是对于现在新一世代的4K160甚至4K240 Hz游戏显示器而言。更高的帧率需求不仅需要有足够强大的GPU。也需要新一代更为强大的CPU。这样才不至于太拖后腿。

集显性能和功能

Zen 4在 IO芯片里集成了核显。规格为2个128个流处理器。RDNA2架构是64个流处理器一个CU。RDNA2完整版6900XT为80个CU。核心频率为2.2GHz。共享512GB缓存。之前的APU 5700G是512个流处理器。Zen 4的核显规模要小很多。更多是个亮机定位。

Zen 4集显3DMark Firestrike和Night Raid性能不如UHD770。就更没资格碰瓷APU了；

Zen 4的RNDA 2架构核显DX12性能明显好于DX11；

12900K更换DDR5 6400后。集显性能没有明显提升。这还是被GEAR2限制；

3DMARK是纯DX测试。没有针对显卡特性进行特殊优化。实际游戏Zen 4集显表现会比3DMARK更好。

但作为亮机卡。Zen 4集显却提供了独立显卡可以提供的几乎全部功能。如入门独显6500XT都不具备的H265/H264硬件编码。良心的支持DSC/VRR/HDR10/48G满血HDMI 2.1。甚至还有UHBR10的DP 2.0。

磁盘性能

X670e的套娃南桥难免让人对其磁盘性能有些疑虑。因此我们单独测试了各个平台的CPU直连和南桥下的NVMe M.2的性能。我们使用PCMark 10的完整存储性能测试用来考察实用环境性能。CDM用来测试峰值顺序读写带宽。使用AS SSD Benchmark测试理论读写延迟。由于目前没有任何消费级的PCIe 5.0 SSD上市。我这里选择目前最新的WD SN850X 1TB进行测试。

在PCMARK10测试中。由于Zen 3和Zen 4即使是CPU直连。也要通过IO芯片。其有效带宽和延迟都明显差于Z690的CPU直连。AS SSD的延迟也更高。有明显差距。但X570/X670E的峰值顺序带宽更大。可以跑到7300MB/S。明显高于Z690 7000MB/S不到的水平。

南桥下的磁盘性能相差就不大。但Z690的带宽和延迟都还是更好一点。X670E的第二个FCH下的M.2性能相比第一个FCH下的仅有很小的下降。还是可以接受范围。但这仅仅是单盘情况。如果是多盘。那X670 4X 4.0的DMI会有更大的瓶颈。

测试总结

依据前面的定频4GHz的SPEC CPU 2017测试。Zen 4浮点相比Zen 3大幅提升了26%。但依然同12代有明显差距。整数部分。Zen 3相对12代仅落后10%。而这次Zen 4提升15.6%。又再次反超intel。

上图是我用Vtune抓的Profile。R20这样的渲染任务浮点占比66.2%。而赛博朋克2077这样的游戏浮点占比仅为2.1%。其实日常软件使用或者游戏基本都是整数。浮点主要是用在渲染/视频处理这样的生产力上。所以对于大多数用户浮点性能其实是没整数性能那样重要。

生产力测试部分。虽然intel浮点效能更好。并且有E-core加持。但Zen 4凭借高频基本还是可以打平。而在AVX和INT项目中还存在一定的优势；

游戏方面。在电竞游戏中Zen 4得益于频率优势和整数效率优势也优于12代。而在3A中也基本打平。当然这是在核心调用没有出问题的情况下。

整体来说Zen 4在大多数领域的性能相比Intel 12代有一定的优势。但这个优势并不大。并不能算是完虐。并且主要是吃工艺红利带来的频率提升。架构进步的贡献比例较小。

Zen 4的首发价格相比Zen 3的首发价格差不多。但比首发价对于消费者选购并没多大意义。现在Zen 4价格相比现在的Zen 3市价还是要贵上不少。我这里那Zen 4官方零售价同现在Zen 3 9月23日京东自营价格进行对比。7600X/7700X/7900X/7950X相比上一代价格分别上涨了80%/71%/72%/44%。（什么听说intel 13代处理器价格要上调15%？）

Zen 3平台一大优点是平台持有成本低,小几百的B550甚至B450就可以搞定5900X。但现在Zen 4首发只有昂贵的X670E。首发基本要2000起步。

以金士顿DDR5 6000 16Gx2为例。虽然从首发的4600降低到了1600。但现在降价趋势已经平缓。想要靠近DDR4的价格仍需时日

并且Zen 4不同于intel 12/13代。只支持DDR5。虽然Zen 4也不需要太高频率的内存。但6000频率的16GBx2基本还是要1500以上。相比同容量的3600/4000的DDR4要贵上差不多1000。这样使得Zen 4的平台整体成本很高。特别是对于7600X/7700X尤其明显。7600X一套需要2250(CPU)+2000(主板)+1500(内存),那Zen 4一套入门基本要接近6000起步了。这个价格甚至够装一套i5 12600K+DDR4的整机。