AMD 倾尽心力都想夺得的「地表最强游戏处理器！」美名，此次凭着 Zen 3 架构升级，AMD Ryzen 5000 系列处理器再次挑战最快！全新 Zen 3 架构维持着 7nm 优化製程，通过核心架构升级、8 Core Complex 设计大幅降低核心间延迟，更达到 19% IPC 的提升，这代 Ryzen 处理器能否在单核与游戏效能中夺得王冠，最终 AMD 能否全面获胜就让我们一边测试一边说明。


19% IPC 提升达成的 Zen 3 架构升级与 8 Core Complex

AMD 代号 Vermeer 的 Ryzen 5000 系列处理器，这代 CPU 大架构不变下各单元再精进优化，这代架构升级的理念则是：「提供更高的 1T / IPC 效能、统一核心与快取的 8 core Complex 设计降低延迟，领导桌机市场的每瓦效能王者。」

Zen 3 大架构不变，同样有着 SMT 多执行绪，以及 State-of-the-Art 分支预测设计，具备着 I-cache 32k, 8-way、Op-cache, 4K instructions、D-cache 32k, 8-way 与 L2 cache 512K, 8-way 等快取设计，并有着 4 指令/週期解码或从 Op-Cache 处理 8 ops 解码，以及每週期调度 6 ops 指令给 Int、FP 单元。

执行能力上有着 4 INT 单元、专属分支与储存资料单元以及每週期 3 address generations；而每週期可执行 3 Memory ops 操作、3 Loads per cycle 或 2 Store per cycle；TLB 缓冲器则有着 L1 64 entries I & D, all page sizes、L2 512 I, 2K D；并且可每週期处理两个 256-bit FP 乘积。




Zen 3 主要改变之处在于，前端加大 L1 BTB 1024 entries 以及提升分支预测频宽，而在分支预测时不会产生气泡，并且能在预测错误时有着更快的回复速度，以及加速 Op-Cache fetches 排序与优化 Op-cache pipes 切换优化。

Int 执行单元有专属 branch 与 st-data pickers，如今可一个 cycle 处理 10 issues，并且降低切换 float 与 int ops 指令延迟，FP 单元则有着 6-wide dispatch 与 issue 能力，还有着更快的 FMAC 乘积累加运算。

Load / Store 方面则升级存取频宽，每週期可进行 3 loads 或 2 stores 的操作，而且在指令操作上更有弹性，并增强记忆体 Dependence Detection 与 TLB 6 table walkers 等。




这代 AMD 改变以往 Zen 初始的 4 Core Complex（CCX）核心设计，以 Ryzen 9 3950X 为例，在 Zen 2 架构下 3950X 採用 2 颗 CCD 晶片，而每个 CCD 当中包含 2 组 4 Core Complex（CCX），如此一来可组成 16 核心 32 执行绪，但是 4 组 CCX 间的核心传输延迟、快取延迟相对高了许多。

而在 Zen 3 架构下 Ryzen 9 5950X 同样採用 2 颗 CCD 晶片，但每个 CCD 当中只有 1 组 8 Core Complex（CCX）；如此一来，8 个核心间共享 32MB L3 快取，属于 Ring 系统架构设计，而每个核心还有着各自独立 512K L2 快取。

如此一来，可有效降低核心之间的延迟，以及核心到快取间的延迟，而这设计也对 IOD 负责的记忆体延迟有着改善。






针对电脑安全方面，Zen 3 也有着全面的防护，像是 SME、IBC、GMET、UMIP 与 Control-flow Enforcement（CET）等安全防护；针对工业标準扩展 ISA Expansion 也有着更完整的支援。






总之 Zen 3 的设计目标示成为最强的游戏处理器，有着 19% IPC 提升，并以 8 Core Complex 共用 32MB L3 快取降低延迟、加速记忆体快取存取，并且有着更高 CPU 时脉，让游戏玩家能在这代获得更出色的游戏效能。

当然 AMD 也不忘提到 5nm、Zen 4 也在研发当中，而这可能会在 2022 年有更多的消息。






Ryzen 5000 系列游戏首选：5950X、5900X、5800X、5600X

AMD Ryzen 5000 系列首发 4 颗新处理器，分别是 Ryzen 9 5950X 16C32T、Ryzen 9 5900X 12C24T、Ryzen 7 5800X 8C16T 与 Ryzen 5 5600X 6C12T，这代型号跳过 4000 不用，维持相同的核心、执行绪、TDP 等规格。

CPU 时脉上，5950X 3.4GHz 起到最高 4.9GHz Boost 能力，而 5900X、5800X 与 5600X 相对有着较高的基準时脉，而 Boost 时脉也上到 4.8GHz、4.7GHz 与 4.6GHz；这次 4 颗处理器当中只有 65W 的 5600X 有赠送 Wraith Stealth 风扇，其余 105W 的处理器，AMD 建议使用高阶塔扇或 240mm+ AIO 散热器。

价格上，Ryzen 5000 系列处理器小涨 50 美金，因此首波推出时会与目前 Ryzen 3000 处理器共存；至于是否要多加点预算上到 Ryzen 5000 处理器，这 19% IPC 提升与延迟降低，真的能让将 Ryzen 送上「最强游戏处理器」的宝座吗！






由于这代 IOD 没有改变，因此 AMD 并不会推出新的主机板晶片组，各主机板厂商则是依据计画更新自家 X570 产品；目前市场上 AMD 500 系列主机板，都可在处理器上市时获得 BIOS 更新，採用新版 AGESA 1.1.0.0 更新获得更好的体验。

若是 AMD 400 系列主机板，目前正由板厂们赶工开发支援 Ryzen 5000 处理器，但实际提供 BIOS 更新支援新处理器，可能要等到 2021 年 1 月，而确切更新时间则依板厂公布的为準。




此次效能解禁首测的是两颗高阶的 Ryzen 9 5950X 与 Ryzen 9 5900X 处理器，由于这两颗都不含散热器，因此处理器的包装相对简单了些，而测试则会使用 ASUS ROG Crosshair VIII Hero 主机板进行测试。








Ryzen 9 5950X 与 5900X 处理器效能、渲染测试

此次测试重点不外乎是 Ryzen 9 5950X 与 5900X 处理器的单核、多核效能，以及跟 i9-10900K 对比 PC 效能、游戏效能最终 AMD 能否挑战成功，夺下最强游戏处理器之封号；本次测试平台如下表所示，记忆体採用 DDR4-3600 8GB*2，并使用 NZXT X62 280mm AIO 散热器进行测试。




首先，CPU-Z 检视 AMD Ryzen 9 5950X 与 5900X 处理器资讯，代号 Vermeer 的 7nm 製程处理器，5950X 有着主流平台最高 16 核心、32 执行绪、5900X 则是 12 核心、24 执行绪，两颗预设为 105W TDP 热功耗，而 CPU 温度限制 TjMax 则是 90°C。

搭配 ROG Crosshair VIII Hero 主机板测试，BIOS 更新至测试版 0508，记忆体则是双通道 DDR4-3600 8GB*2。


↑ CPU-Z Ryzen 9 5950X。


↑ CPU-Z Ryzen 9 5900X。


CPUmark99 测试处理器的单核心性能、RAM 与时脉，通常单核心的 IPC、时脉高即可获得相当高的分数。

这效能以往都是 Intel 佔据优势，但是 Ryzen 9 5950X 获得 893 分、5900X 获得 879 分的成绩，都赢过预设时脉的 i9-10900K；而 5950X 与 5900X 对比上一代在单核效能有着 12.9% 与 9.5% 的效能提升，若与 i9-10900K 相比则是 2.4%、0.8% 的单核领先。


↑ CPUmark99，分数越高越好。


CINEBENCH R15，由 MAXON 基于 Cinema 4D 所开发，可用来评估电脑处理器的 3D 渲染性能，这也是目前可快速评比 CPU 多核心运算性能的可靠测试软体。

多核心效能以 16 核心的 5950X 夺冠 4385 分、5900X 也有着 3651 分的成绩；而 5950X 与 5900X 多核效能对比上代则有 9.1%、15.4 % 的效能提升，单核方面则有着 30% 与 26.4% 的提升。

最终在多核、单核等效能测试都赢过 i9-10900K。


↑ CINEBENCH R15，分数越高越好。


CINEBENCH R20，AMD 御用的 CPU 效能测试工具，新版本採用更複杂的测试场景，相对更能测试出多核心处理器的效能差异。

R20 测试同样的状况，5950X 获得破万 10084 分、5900X 也有着 8525 分的成绩，单核方面 5950X 有着 648 分、5900X 则是 639 分，并都赢过 i9-10900K 535 分的单核成绩。

效能提升上 5950X 与 5900X 多核效能比上一代有着 10% 与 18% 的提升、单核效能则是 22% 与 18% 升级表现，这满是诚意的效能增长，对于需要「创作」与「游戏」的玩家来说再好不过。


↑ CINEBENCH R20，分数越高越好。


Corona Benchmark 则是相当容易操作的测试工具，採用 Corona Renderer 1.3 渲染器进行测试，比较处理器的渲染速度与 Rays/s 的效能，评分为计时以秒为单位。

这测试 5950X 最快 46 秒完成任务、5900X 也有着 58 秒的成绩，更因为时脉提升、延迟降低后，效能紧追着 3950X。


↑ Corona Benchmark，秒数越短越好。


V-Ray Benchmark 是由 Chaos Group 所开发，V-Ray 是基于物理法则所设计的光线渲染软体，而此工具可针对 CPU 进行光线追蹤的渲染图像的运算效能测试，CPU 评分以 ksamples 每秒计算数为单位。

结果同样是 5950X 拔得头筹 30090 ksamples、5900X 更以 24871 ksamples 紧追 3950X 的效能。


↑ V-Ray Benchmark，分数越高越好。


POV-Ray 则是另一套免费的光线追蹤 3D 渲染工具，藉由多核心 CPU 的运算能力，来计算光影与 3D 影像的渲染。

这测试的状况与上述相同，面对 CPU 渲染还是核心多叫有优势，5950X 有着 8647.91 PPS 的运算能力，5900X 则以 7442.2 PPS 紧追 3950X 的效能。


↑ POV-Ray，分数越高越好。


Blender 是跨平台、开放源码的 3D 创作工具，支援着各种 3D 作业：Modeling、Rigging、Animation、Simulation、Rendering、Compositing 与 Motion Tracking 等。而测试，则以 Blender Benchmark 2.8.2 进行 Demo 专案的渲染工作测试。

测试运算时所花费的时间，以秒为单位时间越短越好，这测试结果也是由 5950X 于各项都有着最快的运算效能，而这测试上 5900X 也是稍微落后 3950X，这意谓着这代架构升级、时脉提升下，带来扎实的效能升级。


↑ Blender，秒数越短越好。


Ryzen 9 5950X 与 5900X 影片输出 H.264 / H.265 测试

除了展现 CPU 运算效能之外，现在也因为直播、Youtuber 等工作让，让影片剪辑的需求增加不少，这段则以 Adobe Premiere Pro 进行测试，这套也是较多工作室、Youtuber 等影像工作者所使用的基本影片剪辑软体。

但是当 Premiere Pro 2020 更新之后，主要採用 GPU 编码引擎加速，虽然 CPU 也有着工作负载，但使用量反而是 GPU > CPU 的情况，因此若影片专案套用较多特效时，这输出效能就单靠 GPU 发挥，因此比较的处理器效能相当。

但公司拍摄的这支 1080p60 H.264 开箱影片，在输出转档时依旧是使用 GPU H.264 编码引擎，但却还是有着输出效能差异，而且反而是 i9-10900K 获得较快的转档效能。

从这点来看，若使用最新版的 Premiere Pro 软体，未来若想升级输出、回放速度，可能选择 GPU 会比较划算；而这段测试笔者日后会也会在调整。


↑ Adobe Premiere Pro，秒数越短越好。


另一方面，使用 X264 / X265 FHD Benchmark 进行影音编码测试，这段就单纯使用 CPU 进行编码，结果则是 5950X 在 X264 88.4fps、X265 82.3fps 的效能夺冠，而 5900X 则在 X264 81.8fps 赢过 3900X。

这代时脉提升、延迟降低、19% IPC 升级之下，对于 CPU 影音编码上也有着更快的处理速度。


↑ X264 / X265 FHD Benchmark，效能越高越好。


另一个 AMD 的主战场，照片转档则以 Lightroom Classic CC（9.3）版本测试，对 100 张 D750 拍摄的 RAW 档进行自动白平衡、自动设定、镜头校正等步骤后，输出 2048 长、300 DPI 的 jpg 影像并加注浮水印等操作。

这段效能则是 5900X 与 3900X 获得最快的照片转档输出 89 秒、85 秒，相对核心较高的 5950X 与 3950X 则需要 115 秒的时间，但都比 i9-10900K 的 139 秒快上许多。


↑ Adobe Lightroom，秒数越短越好。


Ryzen 9 5950X 与 5900X 记忆体、压缩、电脑效能测试

记忆体测试则使用 AIDA64 进行，在同样 DDR4 3600 8GB*2 记忆体配置下，记忆体读写效能相当，但 Ryzen 系列的速度较 Intel 稍快；因为 5950X 与 5900X 採用 2x CCD 配置，因此记忆体写入效能与读取相当。

记忆体延迟方面，5950X 58.3ns、5900X 62ns 都比上一代表现要好，但因为 Ryzen 採用 IOD 负责记忆体控制，因此 CCD 到 IOD 之间还是有着延迟，这点 AMD 就通过加大 CPU L3 快取扛起这效能差距。


↑ AIDA64 记忆体速度越快越好。


↑ AIDA64 记忆体延迟越低越好。


WinRAR 压缩效能，从过往测试可知其偏好时脉高、延迟低的 CPU 效能，这也是第一次 AMD 在这赢过 Intel。5900X 获得最高 53299 KB/s 的效能，赢过 5950X 的 40929 KB/s，效能比上代提升 80% 之多。


↑ WinRAR 压缩效能，越快越好。


另一套 7-Zip 压缩测试则可有效利用多核心的性能，因此效能上毫无悬念 5950X 夺冠，而 5900X 则小输于 3950X。


↑ 7-Zip 压缩，越快越好。


电脑整体性能先以 PCMark 10 进行测试，可分别针对 Essentials 基本电脑工作，如 App 启动速度、视讯会议、网页浏览性能进行评分，而 Productivity 生产力测试，则以试算表与文书工作为测试项目，至于 Digital Content Creation 影像内容创作上，则是以相片 / 影片编辑、渲染与可视化进行测。

从 PCMark 10 总分来看，5900X 以 7836 分高于 5950X 的 7562 分，并且赢过 i9-10900K 的 7715 分；上一代 3950X 由于核心提升之下延迟也较高，在这项目得分较低，但这代同样核心数却可有着 15% 的电脑性能提升。

但细看 Essentials 项目反而还是 i9 效能较好，至于 Productivity 与 Digital Content Creation 则是 5900X 与 5950X 效能最强。


↑ PCMark 10，分数越高越好，


PCMark 10 Application 测试，则是以 Office Word、Excel、PowerPoint 与 Edge 等实际软体进行电脑生产力效能测试。

从总分来看 5950X 与 5900X 有着相当的 13000 分的亮眼成绩；但理性来看，这 5 颗处理器对基本 Office 应用来说，其效能都是绰绰有余，一般使用下难分难捨。


↑ PCMark 10 Application，分数越高越好。


SYSmark 则是较多企业、OEM 与公家机关，在购买电脑时会参考的测试成绩之一，但相对一般用户相对少接触这套测试软体。新版本的 SYSmark 25 採用实际应用进行测试，分为 Productivity、Creativity 与 Responsiveness 三类。

使用的程式包含 Adobe、Microsoft Office 等整套软体，以及 Audacity、AutoIt、Corel WinZip 24.0 Enterprise、Google Chrome 等新版应用，并以多程式开启的状态下进行视窗切换，来测试系统的反应速度，测试相对严谨但也需要花费更多的测试时间。

测试结果可见 5900X 以 1629 分于各项成绩压制 i9-10900K，对于真实应用效能，这代 AMD 靠着架构优化、降低延迟，于各方面都能赢过 Intel。


↑ SYSmark 25，分数越高越好。


Ryzen 9 5950X 与 5900X 游戏性能测试

游戏效能先以 3DMark 进行测试，这也是目前相当主流的游戏绘图性能测试工具，显示卡使用 RTX 3080 来比较不同 CPU 对于游戏绘图性能的差异。

整体效能来看，在 DX11 的 Fire Strike 测试上 5950X 获得 36017 分、5900X 也有着 34132 分的高分成绩；而在 DX12 的 Time Spy 测试上则是总分差不多的状况。


↑ 3DMark，效能越高越好。


9 款游戏效能测试，从入门的《F1 2020》赛车游戏、《古墓奇兵：暗影》、《战争机器 5》、《全境封锁 2》、《地平线：期待黎明》，以及吃重效能的《边缘禁地 3》、《刺客教条：奥德赛》、《战慄深隧：流亡》与《碧血狂杀 2》等。

这段测试主要是衡量 CPU 在处理游戏画面时的效能，因此以 1080p 解析度、预设特效最高等设定，确保 RTX 3080 能有足够的效能，让游戏能反应出 CPU 效能的差异。

测试的 9 款游戏当中 AMD Ryzen 效能领先的有 6 款、其中也有 2 款是 Intel 效能较好、1 款游戏平手；实际差异都在 10fps 以内，仅只有《战争机器 5》效能差异较大。

从结果来看 5950X 与 5900X 对比上代有着 11% 与 12% 的游戏效能提升，对比 i9-10900K 则是 1.6% 与 3.5% 的游戏效能领先；对于 AMD 玩家来说，如今可同时拥有「创作」与「游戏」效能，最后只要 AMD 能稍微保住性价优势，那这代 Ryzen 5000 系列真的无可挑剔。


↑ 9 款游戏测试，FPS 越高越好。


Ryzen 9 5950X 与 5900X 温度与功耗测试

压力测试方面，测试都使用 NZXT X62 280mm AIO 水冷散热器，分别比较 AIDA64 CPU 与 FPU 烧机，以及最高的 Prime95 v29 测试；一般电脑使用，比较接近 AIDA64 模拟的温度表现，而 Prime95 则是该平台（CPU）最高温度与耗电的状况。

AIDA64 压力测试，相对贴近一般电脑使用状况，5950X 66°C、5900X 67°C 的温度表现，但因为 Precision Boost 2 自动超频的关係，CPU 时脉已经降至 44.8x、45.8x，相较于 i9-10900K 维持 49x 的情况下温度也一样 64°C 左右。

接着 AIDA64 FPU 压力测试下，5950X 38x与 5900X 42x 的时脉下温度也比上一代处理器还低，至于 Prime95 v29 测试两者的时脉又降到更低的状况，因此温度表现都还算不错。


↑ 温度测试。


功耗方面，计算电脑整机功耗，由于 Precision Boost 2 的机制，让 5950X 与 5900X 整机功耗最高只到 235W、220W 左右，提供给各位参考。


↑ 功耗测试。


Ryzen 5000 系列手动超频全核 4.7GHz 平均值

随着 Zen 架构处理器推出，一路上看着 Ryzen 1800X 全核 4GHz、2700X 4.2GHz、3800X 4.4GHz 到 3900XT 4.5GHz 的全核超频能力提升，而这代 Ryzen 9 5950X 则可达到全核 4.7GHz 时脉，并可通过 Cinebench R20 CPU 效能测试。

这代 Ryzen 5000 系列大部分都落在全核 4.7GHz 时脉，而手边测试 5950X 与 5900X 在 4.75GHz、电压 1.375v、L1 负载平衡设定下，可通过 Cinebench R20 CPU 测试，达到 12229 PTS 与 9299 PTS 的成绩。


↑ 5950X 与 5900X 手动超频 4.7GHz。


↑ 5950X 4.75GHz、1.375v。


↑ 5900X 4.75GHz、1.375v。


总结

地表最强游戏处理器的宝座真的要拱手让给 AMD，这代 Ryzen 5000 凭着 Zen 3 架构的更新与 8 Core Complex 的升级，不仅达到 19% IPC 提升更大幅降低核心间、核心快取间的延迟，让 5950X 与 5900X 可有着更强悍的游戏效能，与上代相比有着 12% 游戏效能提升，更能在游戏表现上胜过 i9-10900K。

除了游戏效能提升，时脉提升、延迟降低，也让 5950X 与 5900X 在 PCMark、SYSmark 等电脑效能测试中，不会因为核心较多之下耽搁了性能，在两大电脑效能测试中都能赢过时脉更高的 i9-10900K，这次 Ryzen 真的毫无悬念。




从 Zen 到 Zen 2/+ 这几代，AMD 都以多核效能、性价优势来与 Intel 批敌，过往自知在单核效能、时脉、延迟上无法与之较劲，但这代 Zen 3 却直攻「单核效能」，Cinbench R20 的 1T 成绩达到 648 pts（5950X）、639 pts（5900X）轻鬆赢过 i9-10900K，这优势也可在 CPUmark99、WinRAR 等应用中颠覆以往表现。

最终对于 AMD 玩家来说，若追求的是最强游戏处理器，或者平常工作使用上单核效能影响较大，那建议选择新推出的 Ryzen 5000 系列处理器，尤以 Ryzen 9 5950X、5900X 可同时兼具「创作」与「游戏」所需的效能。




若是单纯游戏玩家则可选择 6 核的 Ryzen 5 5600X，以及上至电竞、直播通用的 8 核 Ryzen 7 5800X 等选择，而这两颗处理器也会在日后补上效能测试提供给各位参考；但是，若各位相较于游戏效能胜出，更在意的是「性价优势」那可继续选择 Ryzen 3000 系列处理器，现阶段这还是 AMD 性价最优的产品。

最后就是看台湾 AMD 的定价，这代 Ryzen 5000 都有着 50 美金的调涨，因此上市初期会与既有 Ryzen 3000 系列共存，就端看各位需要游戏、单核效能，还是组装的性价优势而定。

AMD 一路上不断打磨着 Zen 架构与 Ryzen 处理器，如今 Zen 3 可说是阶段性任务完成（单核、多核、游戏效能赢过 Intel），紧接着 5nm 的 Zen 4 也正在开发当中，AMD 又会将 PC 创作、游戏效能带至何处，就让我们继续关注这 CPU 大战啰。

来源: 挑战最快！AMD Ryzen 9 5950X 与 5900X测试报告 / 最强游戏处理器