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中端8核秒杀i9：AMD推出7纳米处理器Ryzen3，年中上市

百家作者：机器之心 2019-01-10 08:16:07

机器之心报道

参与：李泽南、张倩

在昨天的 CES 展会上，AMD 放出的 Ryzen 3 新一代 CPU 着实惊艳了世人：这家公司在 2019 年推出的新一代产品将全面进入 7 纳米制程时代，其消费级 Ryzen 3 桌面端处理器使用 Zen 2 核心，可以带来超越英特尔目前最强 CPU Core i9 的性能和功耗效率。

此外，AMD 还在发布会上展示了基于 7nm 工艺的新一代显卡 Radeon VII，对标英伟达 RTX 2080，价格为 700 美元。

AMD 在发布会上展示了新 CPU 在 CineBench R15 上的跑分，结果超过了英特尔的 9900k。而另一方面，Ryzen 3 的核心功耗要比 i9 低，在 130W 打 180W 的情况下 AMD 芯片的性能还取得了领先，不得不说是非常强大的数据。据悉，在这次演示中展示跑分的可能是 Ryzen 5 3600（非超频型号，对标英特尔 i5 处理器）——在这之上，AMD 可能还有 12 核心，24 线程的 3700/3700x。

另一方面，英特尔也在 CES 展会上宣布了自己的 AI 芯片和新 CPU 发布计划，其首款 10nm 制程 CPU 要等到今年晚些时候发布，而且最先推出的还是移动端处理器。看来这次 AMD 抢占了先机。

这次发布会上，AMD 的 CEO 苏姿丰也穿上了黑色皮夹克。

进军主流 CPU 市场：性能对标酷睿 i9-9900K

这款代号为 Matisse 的处理器将于 2019 年中上市（第二或第三季度的某个时间）。它由两块芯片组成：一块是台积电生产的 8 核 7nm 芯片，另一块是格罗方德公司（GlobalFoundries）生产的 14nm 输入/输出芯片，带有双内存控制器和 PCIe 通道。

AMD 表示这是全球首款 7nm 游戏 CPU，也将成为世界首款支持 PCIe 4.0 x16 的主流 CPU。目前，该公司没有公布第三代 CPU 是否最多有 8 个核，也没有说明这款处理器是不是整个产品组中最好的。

由于距离该款芯片发布还有很长一段时间，所以频率还没有确定下来。这款处理器的接口为 AM4，因为 AMD 此前曾表示，它打算向后兼容几代。这意味着该 CPU 将安装在 300、400 系列的 AMD 主板上。

这种做法对 PCIe 4.0 的意义不言而喻。预计可能会有新的主板系列（如 X570）兼容 PCIe 4.0，适用于即将上市的任何新的 PCIe 4.0 显卡。与 PCIe 4.0 的不同之处在于，在需要 redriver/retimer 之前，PCIe 4.0 最多只能处理 7 英寸的 PCB 跟踪，因此主板下方的端口需要这些额外的集成电路。但是，大多数主板上的第一个 PCIe 插槽都在这个限制范围内，因此，如果跟踪符合信号完整性规范，那么当前许多 300 和 400 系列主板的第一个 PCIe 插槽都会在使用新固件时限定 PCIe 4.0。

小尺寸流片

从流片图中我们可以看出，这款 8 核的芯片比 IO 芯片要小，类似 EPYC 上的 8+1 芯片设计。严格来讲，IO 芯片并不是 EPYC IO 的四分之一，而是介于四分之一到二分之一之间。

我们可以根据该处理器的图像测量一下。已知 AM4 处理器为 40 x 40 平方毫米，那么该芯片大小应该为 10.53 x 7.67 = 80.80 平方毫米，而 IO 芯片为 13.16 x 9.32 = 122.63 平方毫米。图片来自 AnandTech。

这样大的的空余位置，也为更高端型号搭载第二块 CPU/GPU 芯片留下了想象的空间。

每一代的性能提升至少为 15%

在 Keynote 期间，AMD 展示了第三代 Ryzen（Matisse）处理器在 Cinebench R15 上的一些跑分数据。其 2057 的分数超过了英特尔 Core i9 的 2040。

AnandTech 的内部测试显示，第二代 Ryzen 7 2700X 的得分为 1754，第三代 Ryzen 处理器的跑分高达 2023。

这意味着，在当前时钟频率下，该处理器的性能比上一代提升了 15.3%。Cinebench 测出的是 AMD 的理想状态，但也不是最终时钟频率。最终时钟频率取决于工作负载。

性能至少可匹敌 i9-9900K

AnandTech 的内部数据显示 9900K 的跑分为 2032。

在 Benchmark 榜单上，AMD 8 核处理器的跑分为 2023，而酷睿 i9-9900k 的跑分为 2042.

二者都在强大的风冷环境下工作。酷睿 i9-9900K 可以在华硕主板上以标准频率运行，但这款 AMD 处理器运行时却无法达到最大频率。AMD 表示，二者拥有同样的电源、DRAM、SSD、操作系统、补丁，都有一个 Vega 64 显卡。

功耗仅为 9900k 的 60%？

上述测试还提供了包括主板、DRAM、SSD 等在内的功耗信息。在 Cinebench 测试中，英特尔的系统功耗为 180w。这个结果与 AnandTech 在自己系统上看到的一致，听起来没有问题。但 AMD 系统的功耗降到了 130-132W。

AnandTech 检测到的系统闲置平均功耗为 55w，那么英特尔的 9900k 功耗大约为 125w，而 AMD 的 Zen 2 大约为 75w。

这意味着，虽然与英特尔性能最高的主流处理器拥有相同的核数，在某些基准测试中的表现也大体相当，但 AMD 最新处理器的功耗却大大减少，大约只相当于前者的一半。

这一进步不容忽视。

AMD 是如何做到的？

对于 AMD 的 Zen 2 微架构目前所知不多。已知它有一个改进的分支预测器单元、改进的预取进程、更好的微操作缓存管理、更大的微操作缓存、更大的调度带宽和退出带宽。新款芯片还具有对 256 位浮点数的原生支持、双倍尺寸的 FMA 单元和装载-存储单元。这些特性是 AMD 芯片在 Cinebench 这样的基准测试上表现良好的重要原因。

在测试中，由于英特尔处理器支持超频，它可以让所有核心达到 4.7GHz 的频率。AMD 的处理器运行频率目前还不得而知，如果目前仅为 75W 功率，那么还能再增加 20-30W，我们还可以期待更强的性能。

目前还不太了解台积电的 7nm 桌面级芯片的功率和性能——绝大多数台积电芯片被用在了智能手机上，其核心频率低于 3GHz。假设 Ryzen 3 要与 Core i9-9900K 对标，其处理器所有核心的频率应该也达到 4.7GHz（若 IPC 相同）。

若 AMD 的 CPU 无法匹配 i9 的 IPC 或频率，则有如下三种可能性：

如果台积电制程不能达到这么高频率，则 AMD 在 IPC（Instruction Per Clock，每周期执行的指令数）上领先于英特尔，这会是现代 x86 硬件的重大转变。
如果台积电制程带来的时钟频率高于 5.0 GHz，并且电源预算有足够的提升空间，那么我们最终看到的处理器将会非常「疯狂」。
AMD 的超线程技术在 CineBench 等评测软件上的表现的确非常惊艳。

全球首款 7 纳米 GPU：Radeon VII

与新一代 Ryzen 处理器一同发布的是 AMD 的下一代 GPU：Radeon VII。多年来，AMD 在高端游戏显卡领域一直落后于英伟达，这使得它主推的型号是 RX 580 这样的中低端显卡。但在 CES 2019 上，该公司表示其新一代 GPU 具有与英伟达最新 GPU RTX 2080 竞争的能力。它被称为 Radeon VII，使用了此前公布的全球首款 7nm 图形芯片。

Radeon VII 采用经过调整的 Vega 20 架构，包含 60 个计算单元。这款显卡还配备了 16GB HBM2 内存，可提供 1TB / s 的内存带宽，单精度算力可达 13.8 TFlops。AMD 总裁兼首席执行官苏姿丰介绍称，第二代 Vega 架构的性能与上一代（12nm 制程）相比性能提升了 25-42%。AMD 展示了新显卡在 4k 分辨率、最高图形设置加「超过 60FPS 刷新率」的条件下运行「鬼泣 5」的表现。

AMD 称，Radeon VII 将于 2 月 7 日以 699 美元的价格在官网发货——这与英伟达 RTX 2080 公版的价格相同。到 3 月 7 日，第三方厂商的 Radeon VII 显卡也将开卖。

不过，英伟达 CEO 黄仁勋对于 Radeon VII 的评价不高，他在接受媒体采访时直言「这款 GPU 看来有点平庸（It was kind of underwhelming）」，他还补充道：「没有光线追踪，没有 AI 计算核心。即便用了 7nm 和 HBM，才勉强追上 RTX 2080。但 RTX 2080 在游戏中开启 DLSS 后就能干翻它，开启光追后同样干翻它。」