AMD锐龙5900X评测：捅破英特尔游戏性能天花板

ZEN3来袭，CPU迎来天王山之战

2020年是注定载入史册的一年，发生了太多的黑天鹅事件：肆虐全球的新冠疫情，延期了的第32届东京奥运会，混乱不堪的美国大选，就连消沉已久的PC硬件DIY行业都迎来了新品发布狂潮，在这摩尔定律日趋冷却的今天无疑是罕见的——先是Intel猛挤一波牙膏出了10代酷睿处理器，接着是NVIDIA连秀多款GeForce 30系显卡，本以为今年差不多告一段落了，没想到AMD也不愿将好货留到明年，手持Ryzen 5000系列处理器前来捧场了。

今天该系列处理器评测正式解禁，下面由笔者为你带来详尽的基准测试与游戏测试。

自2006年Intel酷睿处理器发布，AMD的K8架构王朝宣告终结，随之而来的是"失去的十年"，这段时期以老架构为基础发展出的推土机、打桩机、挖掘机等无一建树，被蓝厂"i3默秒全"的屈辱今天仍历历在目，几乎从种子选手沦为路人玩家。直到2017年，基于ZEN架构的第一代Ryzen处理器问世，AMD才终于回到了竞争对手的位置上。

眨眼三年一晃而过，从第二代Ryzen的ZEN+到第三代Ryzen的ZEN2，作为追赶者，AMD每更新一代都能看到大刀阔斧的改进，从另一个角度也暴露出原来成熟度的不足。

付出终有回报，丰收的时刻来临，大家期待已久的基于ZEN3架构的第四代Ryzen 5000系列处理器终于闪亮登场。这里插一句题外话：其实早些时候我们一直认为这代产品的型号是Ryzen 4000系列，今年上半年该系列已先登陆笔记本平台。现在回头来看Ryzen 4000似乎成为移动端专属产品，而台式机版的命名直接跨了一代，或许我们应该叫它"第五代锐龙"，AMD似乎以此暗示大家这代产品有翻天覆地的变化。

第一时间发布的Ryzen 5000处理器有四款，涵盖R9、R7和R5三个定位，分别是消费级旗舰Ryzen 9 5950X、次旗舰Ryzen 9 5900X、定位高端的Ryzen 7 5800X以及定位主流的Ryzen 5 5600X。

在核心线程方面，Ryzen 5000系列相比3000系列的布局没有变化，5950X和5900X分别是16C/32T和12C/24T；5800X为8C/16T；5600X则是6C/12T。同级产品核心数目上AMD本来就遥遥领先Intel，这一代提升的重点显然不会是在这方面，而是在每颗核心的"质量"上，这是原来欠缺的。

Ryzen 9 5900x盒装

本次首测我们从AMD获取的送测产品为一颗Ryzen 9 5900X，从纸面数据来看，它可能是本系列游戏性能最强的产品，下面的一系列描述和对比将主要围绕它和Ryzen 9展开。

5000系列的两款R9与上一代三款R9的规格参数对比如下：

其实就我们经常看的那些常规参数而言，5000系列的变化并不大，也就是频率标准比以往有所提升，还有三级缓存的结构变化。处理器接口，芯片组这些都跟上代相同，使用X570与B550主板，这两个型号通过更新BIOS可以支持新品。

显而易见，让AMD呕心沥血憋了两年的大招不可能就这点肉眼可见的频率变化，提升的部分都在更深的架构层面，在开始测试之前，我们先就其中的重点予以阐述。

ZEN3架构的重大改进之处有哪些？

由于时间有限，有关ZEN3架构以及Ryzen 5000系列一些晦涩难懂的技术话题留待以后探讨，这里先说几点最核心的变化，它们大体上都是最先前最欠缺的。

首先，在每个核心内部，ZEN3架构重新设计和部署了流水线，将L1缓冲区加倍，提高指令预测的速度，尤其是调整了整数计算和浮点计算的结构布局，得到更灵活、更流畅的指令调度，选择指派浮点和整数计算的延迟更低，使得需要处理大量数据的长指令的执行效率得到显著提升，而这方面也是之前AMD相比Intel最大的劣势。

因为再多核心线程，再多的并行计算也无法将单一指令的完成时间提前，而这正是需要即时运算的游戏所仰仗的性能，或称之为"延迟"更恰当，它代表从指令发出到CPU完成任务的时间，同时这也印证了为何核心线程的数量发展突飞猛进，但单核频率对游戏性能的影响始终很大。

ZEN3在SOC结构上做了重大调整。原来的ZEN2每个内核含有两个CCX，每个CCX包含4个核心和并每核连到共享16MB的L3缓存。这样当一个CCX中的核心需要访问另一个CCX的L3缓存时，它就得通过CCX之间的联络，尽管每个内部的效率极佳，但是跨CCX访问时延迟又会变的较高。

ZEN3相当于是将原来的两个CCX合二为一，每个CCD只有一个CCX，包含8个核心和共享的32MB缓存，核心与缓存之间采用类似Ringbus的方式链接。Ringbus即环形总线是一种简单有效的经电设计，可利用最少的晶体管和核心面积使更多的核心访问一整个共享L3缓存，但是有利有弊，过大的环形总线又会加大核心之间互访的延迟。明智的做法就是将环上的核心数量控制在一定限度内。ZEN3的将每个CCD的Ringbus控制在8个核心的规模，相当于一颗i7 10700K。

ZEN3的IOD依然使用12nm工艺，它与CCD之间通讯的Infinity Fabric读写速率相比ZEN2没有变化，依然是每个时钟周期16/32的配置。但是随着工艺制程的进步，这一代IOD中内存控制器即Uncore得以提升，因而可以与内存和FCLK同步运行在更高的物理频率，可更充分发挥高频率DDR4内存的性能。此前在第一代ZEN架构时AMD曾饱受此困扰，内存频率一度难以稳定在DDR4-3000以上。

百尺竿头更进一步，CPU要在频率以外的领域提高一点效能都是十分艰难的。将以上点滴进步汇聚到一起，AMD官方宣称Ryzen 5000处理器的IPC（时钟周期指令速率）提高了19%。

实际情况是否真如AMD所述，下面的测试将揭晓答案。

测试平台搭建与分析

为了确保此次评测顺利完成且数据准确，在测试平台选择上我们也是丝毫不敢怠慢，特别从微星临时申请了一片全新的MEG X570 GODLIKE主板来。事实上这款主板也是内测阶段少数几款针对Ryzen 5000系列优化BIOS的产品。当然，在读者们看到这篇文章时，所有X570与X550主板都能在官网找到最新的BIOS以支持Ryzen 5000。

微星MEG X570 GODLIKE是市面上最顶级的X570主板之一

5900X与3900X和i9 10900k的合影

除了要测试R9 5900X本尊之外，本次测试还加入了另外三款处理器作对比，它们分别是：核心线程相同的上一代同定位型号R9 3900X；Intel酷睿10代消费级旗舰，一直头戴"最强游戏CPU"桂冠的i9 10900K；酷睿9代的消费级旗舰i9 9900K，亦可以将其当做i7 10700K参考（性能几乎相同）。

海盗船复仇者LPX DDR4-4000 16GB×2，时序19/20-23-23-45

选择DDR4-4000这么高的频率，可以体现Ryzen 5000系列Uncore与FCLK的频率能力。

微星X570 GODLIKE，问世一年多来斩获无数超频比赛冠军，是AMD指定的首席评测主板

规模惊人的14+4+1相cpu数字供电确保cpu性能稳定发挥

散热器亦选择微星为自家主板定制的360mm液冷散热器

测试显卡选择为微星RTX 3090魔龙24G，就此一套微星全家桶成型

选择目前性能最强的RTX 3090显卡将在游戏中最大限度体现CPU性能的影响，而GeForce 30系显卡又支持PCIe4.0标准，与Ryzen 5900X和X570主板完美契合，一定程度上还可衡量现阶段AMD和Intel平台系统的整体效能差异。

除了基准测试外，作为的硬件评测室，我们还将选择11款游戏来做测试，体现CPU的实际应用的效果。由于CPU对游戏帧率的影响幅度相对较小，为尽可能排除其它因素干扰，选择的绝大多数游戏自带Benchmark程序。

Ryzen 9 5900X工况展示

在运行基准测试之前，我们首先查看R9 5900X的工况

CPU-Z截图，空闲默认频率通常在3.7GHz左右

查看多核频率，收货了小小的惊喜，在XFI功能的加持下，最高单核率频能达5GHz

5900X的标准自动超频频率为4.8GHz，但是我们知道AMD的处理器后缀X的都有一个叫XFI的功能，它能在当前CPU温度和功耗允许的情况下进一步提升单核频率，突破标准上限。根据以往的经验，多数情况下再提升100MHz，提升200MHz的较为罕见。

5900X的FCLK物理频率轻松上至2000MHz

但凡之前仔细用过锐龙的玩家都知道，要保持FCLK同步，Ryzen 3000系列处理器至多使用DDR4-3600的内存，因为ZEN2的FCLK和Uncore很难突破1800MHz，那么如果要同步，内存物理频率也封顶在1800MHz，即DDR4-3600，异步虽然能上的更高，但是会使系统效能缩水，得不偿失。

内存控制器频率与DDR4-4000同步

实测证实，R9 5900X的Uncore和FCLK性能有了明显提升，使CPU可以搭配更高频率的内存使用，补全了之前的短板。据说2000MHz还不是5000系列的上限，一方面因本次首测时间有限，另一方面为确保评测过程稳定，更高的频率留待后续发掘。

基准测试：浮点与整数计算性能

开幕雷击！5900X的SuperPi性能竟然有如此巨大的提升，完全出乎意料，几乎逼平了Intel最强的i9 10900K，要知道后者的单核睿频最高达5.3GHz，而前者只有5GHz。这意味着AMD的IPC已经反超Intel了吗？

WP的测试结果有点怪，是与SuperPi同样的整数运算机制，5900X居然比3900X慢一点。当然这个测试软件相当古老了，出现bug也是有可能的。

接下来AIDA64的多线程双精度浮点计算和64bit整数计算都毫无悬念，原先3900X就与10900K不分伯仲，新CPU一来就直接领先了。

WINRAR测试就把其它三个吊起来，没什么可说的。

基准测试：图像渲染性能

CINEBENCH R20与CPU-Z测试，毫无悬念——注意单线程性能的华丽反超。

基准测试：3DMARK与PCMARK

DX11与DX12性能，互有胜负！

PCIe带宽，支持4.0的30系显卡终于让锐龙体现出了威力，翻倍！

PCMARK10测试相比上一代实现反超

基准测试：内存与存储性

这里要注意，由于R9 3900X在与FLCK同步的情况下无法使用DDR4-4000，所以以下测试中R9 3900X使用的内存频率为DDR4-3600，FLCK为1800MHz，这基本是第三代锐龙的上限了。由此我们可以了解R9 5900X与3900X此方面的的性能差异。

内存性能由原先的微弱劣势转而全面领先，改进的架构和提升的FCLK功不可没

最后是SSD性能测试，使用支持PCIe4.0标准的三星980pro，请忽视总得分，注意标注连续读写和4K随机读写性能，我们平时的使用体验主要由这两项性能影响。

Ryzen 9 5900X

Core i9 10900K

在PCIe4.0加CPU的IO控制器直连的条件下，只要SSD本身性能足够出色，在5900X平台上表现出的速率远飞Intel消费级平台所能企及，贵如10900K都只能使用由南桥DMI总线转入的PCIe通道。

基准测试到此告一段落，最后我们来看几款CPU的游戏帧率表现如何

《刺客信条：奥德赛》游戏实测

《刺客信条：奥德赛》是由育碧魁北克工作室开发的一款动作扮演游戏，也是《刺客信条》系列的第十一部作品，游戏故事背景设定在公元前431年的古希腊，玩家将扮演一名斯巴达雇佣兵。

《无主之地3》游戏实测

《无主之地》是由Gearbox Software打造的经典第一人称射击游戏系列。该系列以其游戏大胆的美术风格，以及极佳的游戏性，在玩家间广受好评。而作为系列最新一部作品，《无主之地3》不仅继承了以往系列作品的优点，而且武器枪械更具特色，地图面积也会远超前作，玩家能够选择全新四位全新的秘藏猎人尽情探索潘多拉之外的迷人世界。

《死亡搁浅》游戏实测

《死亡搁浅》是由Kojima Production制作、索尼发行的一款动作冒险游戏，也是小岛秀夫成立新工作室后的第一部作品。游戏中的世界在经历了神秘的爆炸之后，引发了一系列超自然的事件，这些事件被称为"死亡搁浅"，导致整个地球变得面目全非。玩家将穿越在灾后的美国，尝试将支离破碎的世界重新"链接"在一起。

《孤岛惊魂5》游戏实测

《孤岛惊魂5》是由育碧制作并发行的一款第一人称视角射击游戏，玩家可以单人也可以双人合作，自由的探索这个看似平静，实则无比凶险的世界。

《地平线：零之曙光》游戏实测

《地平线：零之曙光》是由Guerrilla Games开发并由索尼发行的一款第三人称动作冒险游戏，玩家将在游戏中扮演一个被部落抛弃的年轻人Aloy，为解开围绕自己身边的一些神秘事件而踏上冒险旅程。

《战争机器5》游戏实测

《战争机器5》是微软开发制作的一款第三人称视角射击游戏，是微软游戏《战争机器》系列的正统第五部作品。本作除了登陆XboxOne和微软自家的应用商店之外，还在Steam游戏平台上同步推出，喜欢《战争机器》系列的玩家不容错过。

《地铁：离去》游戏实测

《地铁：离去》是由4A Games开发的一款第一人称射击游戏，是《地铁》系列的第三部作品，玩家将乘坐抢来的列车曙光号，在战后的大陆上一路奔驰探索，探明莫斯科被封锁的原因，并寻找新的家园。

《古墓丽影：暗影》游戏实测

《古墓丽影：暗影》是由Eidos Montreal制作的一款动作冒险游戏，也是《古墓丽影》系列重启后的第三部作品。

《三国：全面战争》游戏实测

《三国：全面战争》是由Creative Assembly开发的一款大型即时战略游戏，也是《全面战争》系列的最新作品。本作以中国三国时期作为故事背景，凭借《全面战争》系列以往的大场面和恢弘大气的战场气氛，将三国时期那段枭雄与英雄辈出的时代增加了一抹不一样的色彩。

《CS：GO》游戏实测

《反恐精英：全球攻势》(简称CS：GO)是由VALVE和Hidden Path Entertainment合作开发的一款第一人称射击游戏，是《反恐精英》系列的第四部正统作品。玩家将在游戏中分为反恐精英(CT)和恐怖份子(T)两个阵营，在一个地图上进行战斗获得最后的胜利。

《英雄联盟》游戏实测

《英雄联盟》(简称LOL)是由Riot Games开发的一款3D竞技战场网络游戏，创作团队由原Dota-Allstars的核心人物和暴雪等著名游戏公司的美术、程序、策划人员组成，将DOTA的玩法从对战平台延伸到网络游戏世界，让玩家们感受到全新的英雄对战体验。

总结：真正意义上的并驾齐驱

在代表理论算力的基准测试中，Intel几乎全面落败，即使是原先具有大幅领先优势的SuperPi测试也面临失守，或者说——已经失守了。

在全部测试结束之后，笔者利用富余的时间将i9 10900K的主频锁定在5GHz，又测了一次。

5GHz主频下，i9 10900K的SuperPi成绩已经输给锐龙R9 5900X了

我们知道5900X的实际单核睿频最高到5GHz，运行依靠单线程性能的SuperPi-1M成绩为7.14s，这明显要比上图中10900K@5Hz的成绩快。结合CPU-Z和R20测试为佐证，可以确认AMD的单线程性能超过了Intel，乃至认为AMD的IPC超过了Intel。若再加上毫无悬念的多线程性能，我们似乎可以得出一个重磅结论——围困多年的桎梏终于被击破，AMD已完成全面反超！

然而游戏方面的情况要复杂的多，与简单专精的理论测试不一样，游戏是个综合性很强的应用程序，涉及到的指令五花八门。对CPU资源的利用除了取决于CPU本身的能力之外，还受到开发者优化偏向的影响，这是一个基于硬件开发的软件生态系统。至于游戏开发者们主要基于哪一方来做优化开发，答案毫无疑问是Intel，十多年积累的生态优势不可能一朝一夕之间就被逆转。

因此AMD并没有像在理论测试中那样吊打Intel，战局依然胶着。但是参考一下全面落败的R9 3900X，我们会发现这是锐龙CPU第一次在非选择性的游戏测试中与酷睿最强的游戏CPU打成平手，而且是在劣势的游戏生态下，这本身就是一个耀眼的成就。

换句话说，自2007年开始，13年后的今天，AMD终于又一次将游戏性能的天花板与Intel拉到了同一水平线上，接下来的战争将从真正意义的势均力敌开始。按照AMD如此迅猛的进步速度，如果Intel的11代桌面级处理器再不拿出点实质性的提升，下一次真就大势已去了。

关于Ryzen 5000系列的超频性能，IPC性能以及其它方面与Intel对比一系列情况，我们将逐一撰文与大家分享，尽请期待。