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

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。

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