i9-12900KS不是對手！AMDRyzen7 5800X3D首發評測

• 2022 年 4 月 14 日
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• AMD, CPU, CPU處理器, Ryzen7 5800X3D

一、前言：用100MB快取奪回最強遊戲處理器稱號

「唯一能戰勝整合記憶體控制器的武器是處理器快取。」Intel前CEO奧特里尼語錄！

當年，初代Athlon 64首次在處理器內部革命性地整合了記憶體控制器之後，極大地降低了記憶體延遲並提升了記憶體頻寬。

對此，Intel唯一的應對辦法就是拚死增加處理器快取，以至於Core2 Q9550四核處理器史無前例地集成了12MB二級快取。

時過境遷，如今Intel的12代Corei9-12900KS處理器毫無懸念的登上最強遊戲處理器寶座，AMD的應對舉措也與當年的Intel如出一轍。

今晚解禁的AMDRyzen7 5800X3D，在原有4MB二級快取、32MB三級快取的基礎上堆疊了64MB 3D V-Cache，擁有整整100MB的快取，誓言要重新奪回最強遊戲處理器的稱號！

那麼快取到底有什麼作用呢？

從早期的SDR 133MHz到如今的DDR4 4000MHz，記憶體的頻寬提升了25倍左右，而同期的處理器則從單核的奔騰3 700MHz發展到了16核的i9-12900K/KS，整體性能提升百倍以上。

如今記憶體的頻寬以及延遲，已經遠遠無法滿足處理器海量的數據吞吐需求，如果CPU直接從記憶體讀取數據，將會有95%以上的時間處於等待狀態。

於是在CPU和記憶體之間，高速快取就起到了橋樑作用，依靠演算法將CPU所需的數據提前從記憶體預讀到快取，這樣CPU就可以自己從快取裡面讀取數據。

但是快取容量有限，不可能保存CPU所需的全部數據，而提升CPU快取命中率最直接最粗暴的方法，就是增大快取容量。

其實大部分日常應用， L1+L2+L3(8MB)快取的總命中率可以到達到95%以上，那麼是什麼應用需要用到96MB三級快取呢？

簡單地說就是遊戲，場景越複雜的遊戲，所需求的快取容量越大。

特別是在電競遊戲中，在玩家人數非常多的複雜場景下，當數十上百玩家同時攻擊BOSS，數據的運算量和傳輸量會數倍提升，此時8MB的三級快取早已不堪重負，快取命中率會急劇降低。

當快取命中率降低到50%以下，由於記憶體延遲和頻寬不到快取1/10，如果有50%的數據要直接從記憶體讀取，CPU的運算效率將會降低95%以上。這也就是為什麼百人屠龍、或者大規模團戰時會卡成幻燈片的最根本原因。

而Ryzen7 5800X3D的誕生，將讓你在這些極端複雜的場景下獲得無與倫比的流暢運行幀率，別人1~2幀幻燈片，你60幀屠龍！

如果按照往常的設計思路，加入更多的快取需要重新設計處理器內核構架，需要付出巨大的時間成本和研發投入。

而天才的AMD攻城獅另闢蹊徑，直接在8核Zen3 CCD之上堆疊了64MB3D V-Cache。

3D V-Cahce的製造製程也是台積電7nm，面積為41平方毫米，包括13層銅、1層鋁堆疊而成，然後通過TSV硅穿孔、混合鍵合(Hybrid Bonding)、兩個訊號介面等渠道與三級快取直接相連，通過RVDD、VDDM為其供電。

3D V-Cahce是分區塊(slice)設計的，每塊容量8MB，一共八塊，總容量64MB。為了讓所有CPU核心都能訪問這些額外的快取，三級快取層面增加了一個共享的環形匯流排。

畢竟不是原生內置快取，如何控制3D V-Cahce的讀寫延遲也是極具挑戰的事情！

AMD的攻城獅在每個3D V-Cahce區塊與每個CPU核心之間設計了1024個接觸點，八塊和CCX(CCD)里的八個核心分別相連，接觸點總共多達8192個。

在全雙工模式下，每個區塊的頻寬超過2TB/s，這就讓3D V-Cache有了媲美原生三級快取的高頻寬，保證足夠高的性能。

因此，完全不必擔心64MB 3D V-Cahce的性能會比不上原生的32MB L3 Cache。

當然，64MB 3D V-Cahce也不是完全沒有缺陷！

3D V-Cache快取的安全電壓範圍是1.3-1.35V，也就是說Ryzen7 5800X3D的核心電壓也需要控制在這個範圍之內。

而Ryzen處理器超頻時可以加到1.45-1.6V，遠遠超過了3D V-Cache的承受範圍，因此AMD乾脆就關閉了Ryzen7 5800X3D處理器的超頻功能。

由於電壓所限，Ryzen7 5800X3D無法像Ryzen7 5800X、Ryzen9 5900X那樣達到5.0GHz的加速頻率，AMD給對它的頻率以及功耗進行了嚴格的限制！

Ryzen7 5800X3D的加速頻率最高4.55GHz、全核頻率4.45GHz、TDP 105W，實際運行功耗最高120W。

但在如此苛刻功耗以及頻率限制下，Ryzen7 5800X3D卻爆發出了令人無法想像的強悍遊戲性能。

好了，下面正式進入處理器測試環節！