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【Anandtech】AMD Ryzen 5 1600X / 1500X测试：与同价位i5的线程之战

剧毒术士马文的照片 剧毒术士马文2017-04-16最后更新: 2017-04-16
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【Ian对功耗和频率的解析比较有意思。人老哥修仙44小时没睡觉了】

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Ryzen 7/5产品线

或许是由于设计（工艺）上的原因，Ryzen 5的主频没有因为核心更少而显著提升。

频率较高的1600X为95W TDP，其余均为65W

Ryzen 5均支持Unbuffered ECC内存

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对位

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功耗测试

2+2和3+3的核心配置缺点在于CCX间的通信。

但如果采用4+0的话，可以拿来卖的CPU就会更少，因为必须有一个CCX是完好的。

而且还有功耗的问题，如果把高能耗的逻辑单元都放在一起就会不稳定，必须降低电压和频率，这也是为什么Intel CPU运行AVX/AVX2时频率会更低的原因。如果只用1个CCX，四核均满载的情况下为了保持稳定，每个核心分到的供电就会减少。

这个概念早就有了，有些核心设计会故意放入“暗硅” – 增加不用的额外面积来隔开高能耗的逻辑单元。与4+0/4+2相比，2+2和3+3能够给核心提供更高的供电。


让我们用数据说话。


值得注意的是，由于GF的工艺，Ryzen在4.0-4.1Ghz之间有电压/频率墙 – 想达到或超过这个频率需要加很多电压，直接体现在功耗上。


点击查看原图


首先是1800X，4+4配置，最大TDP 95W，限制在CCX-1内。

单核心满载能分到22.6W – 最大加速频率+XFR的4.1GHz。

双核满载也能达到最大加速频率+XFR的4.1G，但功耗下降到了20.6W。

三核满载就没法达到最大加速频率 – 为了降低功耗，频率会掉到3.7GHz。此时只比双核满载功耗高了1.33W。

同一CCX内四核满载，每核心的功耗降到了13.2W左右。


当开启另一个CCX内的单个核心时，有趣的事情发生了：CCX-2内的单个核心分到的供电比CCX-1的每个核心都要高。


有两种可能：1.CCX-2内的这个核心周围有更多“暗硅”，导致该核心超频潜力更好

2.由于CCX-2只开了一个核心，供电较CCX-1的单个核心会更高

虽然CCX-2的核心和CCX-1的核心一直都处于同一频率，但在两个CCX的四核都开满之前，CCX-2的每个核心的功耗还是比CCX-1要高。


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然后是3+3配置的1600X，差不多的情况。单核/双核满载的功耗很高，开启CCX-2时，CCX-2的每个核心依然比CCX-1的功耗要高。

三核满载甚至比双核满载功耗要低2.25W。

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2+2配置的1500X上，同样的情形再次上演。

由于TDP不同，2+2的1500X和4+0下的1800X不好直接比较。

除了核心功耗之外，整个封装的功耗（核心+IO+IMC+….）要再加上~10w。

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缓存配置对功耗影响很大，1600X保留了完整的16MB L3，因此砍掉25%的核心并不等于降低25%的核心功耗。

尽管1600X和1800X都是95W TDP，功耗差距并不小（16.81W），AMD还是给了1600X更高的TDP。一般情况下同TDP而核心更少的CPU频率会更高，但工艺上的障碍导致4.0+的频率代价太高。

1800X和1500X的功耗都正好对应了自己的TDP。



测试平台


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CPU系统性能

Adobe Reader PDF

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PDF很明显是单线程测试，因此Intel占了上风 – 只有主频略低的i5 7400（3.5GHz）没法打赢4.0GHz的Ryzen。

FCAT处理

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FCAT依然是单线程测试，Intel领先。


3D Particle Movement v2.1 

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DigiCortex 1.20

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Agisoft Photoscan 1.0

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Photoscan的某几个阶段多线程优化良好，比如第一阶段，Ryzen CPU开始发挥实力。

CPU渲染测试


Corona 1.3

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Blender 2.78

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POV-Ray 3.7.1

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Cinebench R15

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CPU编码测试


7-Zip 

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WinRAR 5.40

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AES Encoding

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Handbrake

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Office性能


PCMark8

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Chromium编译(v56)

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传统性能测试


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WEB性能

SunSpider 1.0.2

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Mozilla Kraken 1.1

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Google Octane 2.0

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WebXPRT 2013&2015

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游戏测试

【Anandtech用了GTX1080/GTX1060/R9 Fury/RX480，可以看到很多有意思的横向对比。】


文明6


1080P平均帧率

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1080P 99%帧率

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1080P 低于60FPS时间

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4K 平均帧率

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4K 99%帧率

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4K 低于60/30FPS时间

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中土世界：暗影魔多

1080P平均帧率

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1080P 99%帧率

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1080P 低于120/60FPS时间

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4K 平均帧率

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4K 99%帧率

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4K 低于60/30FPS时间

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古墓丽影崛起 DX12

Part1 Valley

1080P平均帧率

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1080P 99%帧率

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1080P 低于90/60FPS时间

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4K 平均帧率

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4K 99%帧率

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4K 低于60/30FPS时间

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Part2-Prophets

1080P平均帧率

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1080 99%帧率

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1080P 低于90/60FPS时间

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4K 平均帧率

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4K 99%帧率

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4K 低于60/30FPS时间

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Part3-Mountain

1080P平均帧率

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严重怀疑多打了一位数

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1080P 99%帧率

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1080P 低于120/90FPS时间

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4K 平均帧率

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4K 99%帧率

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4K 低于60/30FPS时间

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火箭联盟

【很明显这里有问题】

1080P平均帧率

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1080P 99%帧率

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1080P 低于120/90/60FPS时间


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4K 平均帧率

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4K 99%帧率

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4K 低于60/30FPS时间

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GTA V

1080P平均帧率


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1080P 99%帧率

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1080P 低于60FPS时间

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4K 平均帧率

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4K 99%帧率


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4K 低于30FPS时间


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游戏测试：8K/16K

文明6

8K 平均帧率

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8K 99%帧率

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8K 低于30FPS时间

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16K 平均帧率

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16K 99%帧率

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16K 低于30FPS时间

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结论：

在缺乏竞争的高端市场上，AMD的Ryzen 7以一半的价格带来了与Intel几乎相当的性能。

主流的Ryzen 5因为要和Intel同价位CPU直接对抗，因此需要提供更多的性能。


Zen架构的IPC基本和Intel的Broadwell持平，但主流市场上Intel有更新的Kaby Lake，IPC更高。

AMD目前使用单一设计（Zeppelin）覆盖全产品线的策略，就需要提供更多核心。


Ryzen的单线程性能与Kaby Lake差距并不太大，对于用户来说，能换来更多的核心则是更有趣的选择，特别是越来越多程序和游戏需要依靠多核心来提升性能的当前节点。Intel只给你4核心/4线程，而AMD同价位可以给你6核心/12线程，线程数+200%、核心数+50%，IPC只低10-15%【实际上没差这么多…】

看测试结果的话，多线程程序AMD大获全胜：2D到3D图片转换、光线追踪、Blender、Cinebench、加密、视频转码等测试取得了相当领先。

我们的新项目 – Chromium编译测试，使用了三月中旬的nighty版，测试一天内可以完成多少编译。

结果是：$250美元的价位上，Ryzen是唯一选择

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AMD依然在IPC上落后Intel，单线程测试中，4.0GHz的Ryzen和3.5-3.6GHz的KabyLake相当。


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游戏性能上，文明6这种能够很好利用多核提升性能的游戏，1600X+R9 Fury在1080P Ultra下只有0.92秒低于60FPS，而换成i5-7600就会增加到6.3秒。

中土世界：暗影魔多则更偏向于Intel的高IPC，DX11也很好地没法利用到多核。

火箭联盟在Ryzen+A卡下能提供与N卡相当的性能，但Ryzen+N卡就会出现性能下降的情况，可能是驱动有bug。

GTA5使用DX11，不同场景下Ryzen和IU互有胜负。



我有$250，该买什么 – i5 7600/7600K还是Ryzen 5 1600X？


平台方面，Z270比AM4的功能更多，然而AMD的B350价格更有优势。


性能方面，对CPU性能需求很高的人推荐Ryzen。这个价位的12线程处理器，无可非议。对于极端单线程程序，需要高频率i5才能体现Intel的IPC优势。


游戏方面，DX12游戏+CPU瓶颈的情况下Ryzen要强过Intel，比如文明6和古墓丽影崛起。电子竞技和大多数DX9/DX11游戏，Intel依然占有优势。





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剧毒术士马文

留学中　Comp.Arch|RISCV|HPC|FPGA 最近沉迷明日方舟日服 联系方式请 discord 或者 weibo 私信。目前不在其他平台活动。 邮箱已更新为[email protected]。 看板娘：ほし先生♥

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