寻觅对手AMDRyzenThreadripper3970X,3960X处理器测试报告刷新HEDT世界观

导读 HEDT 平台殊死战,第 3 代 AMD Ryzen Threadripper 推出 24 核心 3960X 与 32 核心 3970X 应战,凭着 7nm 製程、Zen 2


HEDT 平台殊死战,第 3 代 AMD Ryzen Threadripper 推出 24 核心 3960X 与 32 核心 3970X 应战,凭着 7nm 製程、Zen 2 架构与 Chlplets 设计,让 AMD 效能再次翻倍;但也因为对手调降价格后,让以往同价、多核的 AMD 性价策略顿时扑空。这样的改变,对于 Threadripper 的用户有何优势,以及新一代 TRX40 主机板的不相容原因,就让笔者娓娓道来。


三代 Threadripper 首发 24、32 核,明年推 64 核 3990WX

AMD 三代 Ryzen Threadripper(TR)首发 24 核心 3960X 与 32 核心 3970X 应战,而原本二代 TR 的 12、16 核心处理器,则下放至主流 Ryzen、X570 平台当中,因此让三代 Ryzen Threadripper 的起手价格来到 $1399 美元。

简单来说,倘若各位需要多核心,但不需要 4 通道记忆体与 72 条 PCIe 4.0 通道扩充,那各位可直接选择主流 Ryzen 9 3950X 与 3900X 即可;但相反,若需要 4 通道记忆体、高 PCIe 扩充,势必仅能从 24 核心的 3960X 选起。


↑ AMD 第三代 Ryzen Threadripper 规格表。


↑ 这也是为何 AMD还是将 2 代 Ryzen Threadripper 拿出来档,但买新不买旧,各位知道就好。


另一方面,也因为三代 Ryzen Threadripper 的效能提升,在 HEDT 平台下,24 核心 3960X 与 32 核心 3970X 苦无对手,AMD 更以 Intel Xeon-W 伺服器处理器进行对比,再加上 3 代 TR 价格比起 2 代贵了些,也因此才会下「寻觅对手」这样的标题。


↑ 效能直接与 Xeon W 相比较。


再送一个核弹消息,AMD 也宣布将在明年 2020 推出 64 核心的 Threadripper 3990X 处理器,具备 64 核心 128 执行绪、超大 288 MB 快取与 280W TDP 设计,将用这颗主宰消费性 HEDT 市场;这非常有可能会放在 CES 2020 Keynote 中揭晓,明年準备被核弹轰炸吧!


↑ 64 核心 Ryzen Threadripper 3990X。


三代 Threadripper 採新 Topology 走 Uniform Memory Access

基本上三代 Threadripper,同样採用 7nm 製程与 Zen 2 架构、Chlplets 设计,因此 3960X 与 3970X 处理器内部,共有着 4 颗 CCD 与 1 颗 cIOD,这样的设计让三代 Threadripper,採用新的 Topology 走 Uniform Memory Access 记忆体架构。

每一颗 CCD 都有着直接 Infinity Fabric On-Package(IFOP)控制器直连 cIOD 晶片,因此内部 4 颗 CCD 存取 DRAM 与 PCIe 资源相对平等。而每一个 IFOP 通道提供读取 51.2GB/s、写入 25.6GB/s 的效能(在 Fabric Clock 1600MHz 下。),这通道的超频比例为:读取 FCLK*32、写入 FCLK*16。


↑ 新 Topology 走 Uniform Memory Access。


TRX40 修改脚位定义 大幅提升 I/O 扩充性

玩家想问的,为何 3 代 Ryzen 跟 X570 可以相容,但为何 3 代 Threadripper 与 TRX40 仅相互支援不再向下相容?

其实说穿了就是「PCIe 4.0」以及对于未来 64 核心的相容性,因此在这代 Threadripper 脚位改为 Socket sTRX4(LGA 4094),改了名字但其实针脚数相同但针脚定义都有改变,使得 3 代 Threadripper 处理器不相容 X399 主机板,而 TRX40 主机板也不支援 1、2 代 Threadripper 处理器。


↑ 3 代 Threadripper 仅支援 TRX40 主机板,与前两代产品不相容。


改变的最大原因莫过于 3 代 Threadripper 处理器与 TRX40 晶片组,连接频宽提升至双向 PCIe 4.0 x8 通道,频宽升级之后得以解放 TRX40 所提供的 PCIe 通道,瞬间让整平台的 I/O 扩充能力再提升一个档次。

整平台的总 I/O 规划,以 CPU 这侧总共有 48x PCIe 4.0 再加上 2 组可选 NVMe 或 SATA 的 x4 PCIe 4.0 通道,因此 CPU 端共 56 条 PCIe 通道可用,并且还提供 4 个 USB 3.2 Gen 2 与 4 通道 DDR4-3200 记忆体控制器。

另一边 FCH(主机板晶片组)这端,则有 8x + 4x + 4x 可用的 PCIe 4.0 通道,以及 8 个 USB 3.2 Gen 2、4 个 USB 2.0 和 4 个 SATA 连接埠。因此 CPU 加上 FCH 总共有着 72x PCIe 4.0 通道可用,这数量也是目前 HEDT 平台中最高的扩充数。


↑ 3 代 Threadripper 与 TRX40 平台 I/O 区块图。


稍微比较下 2 代、X399 与 3 代 TRX40 的 I/O 数量差距,在 USB 方面主要都升级 USB 3.1 Gen 2,并减少 Gen 1 与 USB 2.0 数量,而 SATA 埠是取最大值的关係,实际并不会做到这么多。

而实际看 3rd TR Soc 与 1/2 TR Soc 在 PCIe 通道数量其实是一样,只不过 3 代升级 PCIe 4.0,再加上连接晶片组的频宽提升,所以实际可用数量降低。不过,这部分由 TRX40 补上更多的 PCIe 4.0 通道,因此让这代 Threadripper 是目前 PCIe 通道最多的 HEDT 平台。


↑ 3 代 Threadripper 与 TRX40 的 I/O 数量。


↑ 藉由升级 PCIe 4.0 与加倍晶片组频宽,这也是 AMD 这代主打的一个特点。


Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 处理器开箱

每一代 Ryzen Threadripper 的外盒都会让人眼睛为之一亮,这次採用较规矩的长方形外盒,透过压克力看到内部的处理器型号。本次测试时间稍短,除了 Threadripper 3970X 与 3960X 外,也会针对 ASUS ROG Zenith II Extreme、ASRock TRX40 Taichi 与 GIGABYTE TRX40 AORUS XTREME 主机板进行测试。


↑ 呼!肝就像时脉一样、电一下,就能超出来。


Ryzen Threadripper 3970X 与 3960X 外盒相对规矩,同样可窥见内部的处理器型号。打开外盒内,内部是用透明的压克力罩着,而处理器则被直立固定住,需要从侧边打开边条,就能直接抽出处理器。但比较一下,笔者比较喜欢 2 代的包装,处理器还有个保护盒子,若不用时也可以收起来。


↑ 三代 Ryzen Threadripper 外包装。


↑ 打开外盒,内部有压克力罩子。


拆开罩子之后,就可见到本次测试的 Ryzen Threadripper 3960X 与 3970X,而处理器需从侧边拆开边条后即可取出。


↑ Ryzen Threadripper 3960X 与 3970X。


↑ 打开边条取出处理器。


每颗处理器里面,还是提供一个扭力板手、圆形水冷的固定外框,以及说明文件和贴纸。


↑ 处理器配件。


↑ 本次测试的 3970X 与 3960X 处理器。


Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 处理器效能测试

两造双方在同一时间解禁 HEDT 平台,这明显较劲意味相当浓厚,测试以 Threadripper 3970X 与 3960X 为主,并搭配 2 代 Threadripper 2990WX 做为比较,以及对手最高核心数的 Core i9-10980XE 进行比较。此测试可见 AMD 在 3 代架构下的性能提升,更可毫无压力的与对手 Core X 平台相互批敌。

测试时 Threadripper 採主机板 Auto 设置,仅将 240mm AIO 水冷散热器,设定为水泵、风扇全速;而 i9-10980XE 因为预设时脉低的关係,也藉由 AI Optimized 超频 47x/2c, 46x/4c, 45x/8c, 44x/ALLc 的设定。


↑ 测试平台。


CPU-Z 检视 Threadripper 3970X 与 3960X 处理器资讯。3970X 具备 32 核心 64 执行绪,而 3960X 则是 24 核心 48 执行绪,两者都是 7nm 製程 Zen 2 核心世代,搭配 ASUS ROG Zenith II Extreme 主机板测试,BIOS 已更新至0601、AGESA 1.0.0.2,记忆体则是 4 通道 DDR4-3200 8GB*4。


↑ CPU-Z Threadripper 3970X。


↑ CPU-Z Threadripper 3960X。


CINEBENCH R15,由 MAXON 基于 Cinema 4D 所开发,可用来评估电脑处理器的 3D 绘图性能。这也是目前用来评比 CPU 多核心运算性能,最常见也快速的测试软体。

多核心效能由 32 核的 3970X 以 7491 cb 夺冠,次之 24 核 3960X 6032 cb 的成绩,而相较 18 核心的 i9-10980XE 也没有太大的比较差异;但是,若 3970X 与上代 2990WX 在同核心下,确有着 48% 的性能提升。

而且即便,24 核的 3960X 也比核心更多的 2990WX 有着 19% 的性能提升,可见这代 7nm 与 Zen 2 架构对 Ryzen 有着相当重大的意义;而在单核心方面,也追到可与 Intel 比较的性能。


↑ CINEBENCH R15,性能越高越好。


CINEBENCH R20,新版本採用更複杂的测试场景,其所需的渲染运算效能是 R15 的 8 倍,对于记忆体的使用量也是以往的 4 倍,因 此新版本的 R20 分数并无法与 R15 进行比较,但相对 R20 也更适合用来测试 8 核心以上的处理器。

多核心效能,32 核 3970X 拿下 17113 cb、24 核 3660X 则有着 13737 cb,对比上一代 2990WX,分别有着 48%、19% 的性能提升;而单核心方面则都有着 24% 的性能提升。这代 HEDT 平台将不再疲弱。


↑ CINEBENCH R20,性能越高越好。


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。

这测试相对核心越多就越强,因此 3970X 最快 29 秒,接着 3960X 以 37 秒完成测试;而这测试有趣的是,上代 2990WX 虽然核心多,但也只能勉强跟 i9-10980XE 打成平手,但换到 3 代 TR 处理器出场,则完全无视 i9-10980XE 这强劲的对手。


↑ Corona Benchmark,秒数越短越好。


V-Ray Benchmark 出自 Chaos Group,其打造 V-Ray 基于物理渲染和模拟软体,而这性能测试则可测试 CPU 对光线追蹤的渲染图像的运算速度,评分为计时以秒为单位。

这测试结果与 Corona 类似,3970X 最快 20 秒,接着 3960X 以 25 秒位居第二,而 2990WX 还是以核心优势以 27 秒完成测试。


↑ V-Ray Benchmark,秒数越短越好。


POV-Ray 是一套免费的光线追蹤 3D 渲染工具,藉由多核心 CPU 的算力,来计算光影与 3D 影像的渲染。

这测试 3970X 以 14039 PPS 效能夺冠,接着是 3960X 的 11377 PPS;比到这,可见在 CPU 3D 渲染运算上,3 代 Threadripper 可说是相当强悍,加上对手无 18 核心以上的产品,更让 AMD 有着先手优势。


↑ POV-Ray,性能越高越好。


记忆体方面,使用 CORSAIR DDR4 8GB*4 3200 CL14 记忆体,并通过 AIDA64 记忆体测试,可测得这代 Threadripper 在记忆体读写性能上比上一代有着明显提升;而延迟方面,并非使用 3600MHz 的记忆体时脉,因此延迟还是有点高。

这代 Ryzen 建议搭配 3600 MHz 记忆体,但对于 Threadripper 四通道 8 DIMM 的平台来说相对严苛,这也要看板厂调教、验证的功力了。


↑ AIDA64 记忆体性能,越高越好。


↑ AIDA64 记忆体延迟,越低越好。


WinRAR 压缩效能,虽然支援多线程,但超过 8 核心之后效能反而会降低,不过 3970X 以 21925 KB/s 与 3960X 的 20219 KB/s 性能,都比起上代 2990WX 性能好上非常多,但还是不敌 Intel。


↑ WinRAR,性能越高越好。


另一套 7-Zip 压缩测试则相反,可有效利用多核心的性能,3970X 压缩 158295 MIPS、解压缩 343766 MIPS 的高性能技压群雄,更比上一代 2990WX 有着倍数成长的性能。


↑ 7-Zip,性能越高越好。


影音转档方面,测试使用 X264 / X265 FHD Benchmark 进行。在 X264 编码下,3970X 与 3960X 和 i9-10980XE 获得相当的 74 FPS 最高成绩;但在 X265 编码下,3970X 最高 122 FPS、3960X 最高 105 FPS 性能超群,同样比上代 2990WX 有着倍数的性能成长。


↑ X264 / X265 FHD Benchmark,性能越高越好。


Ryzen Threadripper 3970X, 3960X电脑系统效能测试

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 / 影片编辑和渲染与可视化进行测。

从 PCMark 10 总分来看,3970X 与 3960X 获得的成绩相当都在 7300 分左右,但小输给 i9-10980XE 的 7525 分,而若细看成绩 Essentials 与 Productivity 两项目,这三颗处理器成绩相当,但在 Productivity 测试上,反而 10980XE 较强接着 3960X 最后则是 3970X,也因为这成绩造成了整体评分的差异。

可见多核心平台的整体性能都非常足够,但在高核心的数位内容创作测试上,还无法让 TR 大展身手。


↑ 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。这项目则是 3970X 最高 11807 分、3960X 11605 分,整体性能比起二代有着明显提升,更能满足文书工作需求。不过这平台主力工作肯定不只这些文书工作。


↑ PCMark 10 Application。


至于 SYSmark 2018 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。SYSmark 2018 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 Acrobat、FileZilla、Excel、PowerPoint、Word、Lightroom、Photoshop 与 PowerDirector 等,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。

而这测试结果则是 3970X、3960X 与 i9-10980XE 同分 1900 级距,也就是说这三者对于各种创作工作来说已相当强悍,若不细看至秒数差异其性能已难分难捨。


↑ SYSmark 2018。


Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 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 2080 Ti 来比较不同 CPU 对于游戏绘图性能的差异。

从图表可见,3970X 在游戏效能下反而输给 3960X,对于现阶段游戏来说多核不是那么重要,但另一方面整体性能还是比二代 2990WX 要好上许多。

简单来说,这代 3970X 与 3960X 在游戏表现上还是有着提升,不像上一代这么疲弱,但跟 Intel 相比还是有输有赢,端看游戏引擎的设计。


↑ 3DMark,分数越高越好。


游戏测试加入最新的 AAA 大作《碧血狂杀 2》,以及《全军破敌:三国》、《边缘境地 3》与《全境封锁 2》等四款游戏。其中,《全军破敌:三国》使用 DirectX 11 API、《碧血狂杀 2》预设使用 Vulkan API,而《边缘境地 3》与《全境封锁 2》则使用DirectX 12 API 进行测试;游戏设定为 1080p、预设特效最高设定。

从测试结果来看,《全军破敌:三国》、《碧血狂杀 2》与《全境封锁 2》三款游戏,其比较的 3970X、3960X 与 i9-10980XE 性能相当,不过若认真比较起来还是 Intel 平均高了几帧;但是,在《碧血狂杀 2》的测试下,反而被 i9-10980XE 以平均 91 FPS 甩开。

可见游戏效能还是屈就于游戏引擎的开发与优化,像是《边缘境地 3》即便 2990WX 也有相同水平的性能,但在《全军破敌:三国》与《全境封锁 2》中,2990WX 就明显落后于 3960X 与 3970X。

总之,3970X 与 3960X 处理器,主要提供强大的多核心运算,不论是 3D渲染、影音转档、编译等需要 CPU 高效能的工作都可升任,亦可做为游戏电脑抒解工作压力,但若单纯比较游戏性能,还是以 8 核心的 3800X、3700X 或 i9-9900K 系列较为适合。


↑ 游戏测试,分数越高越好。


Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 温度与功耗测试

压力测试方面,测试的处理器都採用 240mm AIO 水冷散热器,在待机温度下大家都差不多,而在 AIDA64 压力测试,相对模拟一般电脑使用状况下,3970X、3960X 与 i9-10980XE 测得温度都在 80-83°C 左右。

而在 Prime95 压力测试下,因为 AMD 採用 Precision Boost 2 的自动超频机制,因此在多核心的压力测试下,会自动大幅降低时脉,使得温度、功耗表现上较低,而测试时的倍频则标示在图表中供各位参考。

而在功耗方面,相对是 AMD 在 7nm、Zen 2 设计下守的比较好,而 Intel 只要不用 Prime 压力测试探究最大值,其实单比较 AIDA64 温度功耗到不会差距这么大。


↑ 温度测试,越低越好。


↑ 功耗测试。


全核手动超频 3970X 4.3GHz、3960X 4.4GHz

手动超频方面,3 代 Ryzen 在一般 AIO 水冷下,几乎都可超到全核 4.4GHz 的时脉,但由于 3970X 核心数较多,超到 4.4GHz 电压给到 1.475V 也难压住温度顺利通过 Cinebench R20 测试,因此退居 4.3GHz、1.35V 电压轻鬆过关;而 3960X 则在全核 4.4GHz、电压 4.4V 下即可通过测试。

3970X 全核 4.3GHz,Cinebench R20 CPU 18583 cb、Cinebench R15 CPU 8043 cb,成绩本起预设提升了 8%、7%,而单核心因为全核超频时脉低,则降低了 3% 性能;全核测试下温度最高来到 84°C。

3960X 全核 4.4GHz,Cinebench R20 CPU 14742 cb、Cinebench R15 CPU 6347 cb,成绩本起预设提升了 7%、5%;全核测试下温度最高来到 89°C。


↑ 3970X All Core 4.3GHz。


↑ 3960X All Core 4.4GHz。


总结

下结论之前,我们先回顾 2018 年 8 月二代 Ryzen Threadripper 2990WX 处理器,当时以 32 核心与稍低的定价对上 Intel 的 18 核心 i9-9980XE,但单纯比较多核心运算下可以多核优势赢过,但普遍文书工作、基本应用、游戏效能则无法取得优势。

主要原因来自于,当时 Windows 系统未优化多核心资源分配,导致同样的程式被分配在不同 CCX 的执行绪中执行,再加上 4 通道记忆体,仅有 2 个 CCX 具备控制权,另 2 颗逻辑 CCX 则要背负更高的记忆体延迟所致,这一战 AMD 主要凭着:「更多核心、更便宜的价格在力扛 Intel」。


↑ 二代 TR 扛着记忆体延迟在对抗,即便 32C 也无法完全压制。


一转眼来到第三代 Ryzen Threadripper 处理器,改以 7nm 製程、Zen 2 架构优化 IPC 与 Chiplets 设计,让 4 颗 CCD 连接 cIOD 有同等的频宽,以及 Topology 的 UMA 记忆体架构再加大 Caches,当然还要算上 Windows 支援 CPPC2(Collaborative Power and Performance Control 2),可让核心时脉反应更迅速,并且以同程式优先分配在相同 CCX 中执行,让这代效能再次翻倍。

因此 3970X 与 3960X 在多核心运算方面大获全胜,而在系统平台测试中,也可与 Intel 相互较劲,但在游戏方面还是稍弱一些,不过也不至于像二代那样疲弱,满足创作用户所需的多核心运算之余,也可做为一般电脑处理文书工作,以及游玩电竞游戏纾解压力。

32 核 3970X 与上代 2990WX 相比,在多核心运算上有着 48% 的效能成长,即便是 24 核心的 3960X 也比上代 2990WX 提升了 19% 的性能,单核心方面更有着 24% 的提升,整体的效能升级相当亮眼,但整体价格也稍微提升。


↑ 3 代 Threadripper 技术大集成。


因此笔者认为,三代 Ryzen Threadripper 在 HEDT 平台中已拉开与 Intel 差距,更何况 TRX40 与 CPU 採双向 PCIe 4.0 x8 频宽连接,平台的 I/O 性能也不再受限;在这样的优势下,可见 Intel 调整策略降低 Core X 处理器价格,反而更像是避战,但也开了一扇窗给自己。

3970X 定价 $1999 美元、3960X 定价 $1399 美元,比起这次比较的 i9-10980XE 定价 $979 美元有着一定价格差距,而且若算上 TRX40 主机板的价位,势必比同系列的 X299 主机板的售价还要高。

若用户追求的是 24 核心或以上的运算效能,三代 Threadripper + TRX40 是目前消费性市场唯一的选择;但若是 8-18 核心之间,则是 3950X、3900X 对上 Intel Core X 系列的局面,这局反而是 Intel Core X 选择更多,而且平台是 4 通道记忆体、72x PCIe 的 X299,相比起来 3950X 可能在处理器的性价稳赢,但却只能选择双通道记忆体、24x PCIe 4.0 的 X570 平台。


↑ 3 代 Threadripper 与 Core X 比较表。


AMD 在三代更新后的策略可能就变成:「同核较劲论高低,价格优势拼市佔。」,对玩家来说则是消费性市场有着可自行 DIY 的 24C、32C 处理器与多达 72x 的 PCIe 4.0 平台可选择,明年甚至还有核弹 3990X 以 64 核心再次轰炸 HEDT 平台的世界观。

总之 AMD 三代在主流 Ryzen + X570 平台上,已有着势均力敌的优势,而在 HEDT 平台上 Ryzen Threadripper + TRX40 更大幅拉开效能差距自成一格,若需要多核心运算、3D 渲染/算图、影音剪辑等专业应用,想必各位心中已有答案。

3 代 Ryzen Threadripper 系列开箱测试:
寻觅对手 AMD Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 处理器测试报告 / 刷新 HEDT 世界观ASUS ROG ZENITH II EXTREME 开箱测试 / 重本全铝 16 相 5 M.2 与 USB 3.2 2x2ASRock TRX40 Taichi 主板开箱测试 / 全铝散热 M.2 2+4 扩充卡与 USB 3.2 2x2尊爵黑 GIGABYTE TRX40 AORUS XTREME 直出 16 相供电 散热装甲 双 10GbE 超旗舰

来源: 寻觅对手 AMD Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 处理器测试报告 / 刷新 HEDT 世界观
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