AMD Ryzen 5处理器评测:漂亮的翻身仗
长久以来的第一次,廉价成为了 AMD 值得骄傲的地方
腾讯数码讯(Eskimo)"我们不能只是廉价解决方案。" AMD 在 2015 年时曾这样说道,而 Ryzen 在那时不过只是一堆让人心怀期待的 PPT。但 AMD 和媒体都知道,想要在性能和价位上同英特尔竞争,那将是一场硬仗。推土机架构失败了,自己在高端台式机和服务器 CPU 市场又被英特尔逼上绝路。如果你在多媒体制作和游戏方面有所需求,英特尔是最佳选择。
但随之而来的 Ryzen 却让情况变得有些不同。这是一款 8 核 16 线程的芯片,也是 AMD 对 CPU 架构的一次彻底反思。和推土机相比,它对于 IPC(每时钟周期执行的指令数)的提升达到了 40% 之多(实际评测中的提升更是高至 52%)。这些不禁让人开始憧憬——虽然有点天真——经过数月的高调宣传之后,AMD 或许终于可以奇迹般地追赶上英特尔,甚至是击败他们。
但是,现实往往比我们所想的要更加复杂。拥有 8 核 /16 线程的 Ryzen 7 在多线程任务中的表现绝对是怪兽级的——对于一直忍受着英特尔 Extreme Edition 系列超高售价和志强处理器主频限制严重的多媒体工作者而言,这显然是一个好消息。但在纯粹的 IPC 表现上面,Ryzen 7 只比 Broadwell-E 好一点,和目前的主流架构 Kaby Lake 相比还有一段差距。更重要的是,它的游戏性能还存在十分怪异怪异的不稳定。在 4K 分辨率下,Ryzen 的表现和英特尔旗鼓相当。但当分辨率降至 1440p 或 1080p 时,游戏帧数——以及重要的第 99 百分位数最低值——都被甩在了后面。
在这款处理器发布距今的 2 个月时间里,我们虽然看到了一系列的系统 /BIOS 调整和补丁,但 Ryzen 的性能表现却没有发生任何大的变化。Ryzen 如今已经从高端 Ryzen 7(8 核)拓展到了中端 Ryzen 5(6 核和 4 核),但后者的表现和同系列高端型号并没有什么不同:它在处理某些任务时展现出了强大的能力,但其他一些任务的表现却乏善可陈。和英特尔 Broadwell-E 一样,AMD 这个架构并不值得无脑推荐,而是应该进行更加谨慎的背书。
Ryzen 5 的情况更是如此。本次评测所测试的 6 核 /12 线程 1600X(240 英镑,约合人民币 2141 元)和 4 核 8 线程 1500X(175 英镑,约合人民币 1561 元)都是和英特尔酷睿 i5 主流处理器直接竞争的型号。在几乎相同的售价之下,Ryzen 5 比 4 核 4 线程的酷睿 i5 7600K(230 英镑,约合人民币 2052 元)或 7400(170 英镑,约合人民币 1516 元)多了额外的 2 个核心,线程数量也翻了一倍,并拥有对于超频的全面支持。但 Ryzen 依然并不适合每一个人——英特尔处理器在游戏方面的表现确保了这一点。但这一次,AMD 终于拥有了一款具备竞争实力的替代产品。
四核还是六核?
Ryzen 5 系列共有 4 款处理器型号,其中最高端的是 1600X,它是一款 95W 的 6 核芯片,支持同步多线程(相当于超线程),基础频率 3.6GHz,并拥有 16MB L3 缓存。在默认状态下,AMD 的 XFR 功能可将 1600X 的所有核心升频到 3.7GHz,其中的 2 个核心还能升到 4.0GHz,或是将 1 个核心升频到 4.1GHz。对比之下,英特尔 i5-7600K 拥有 4 核心,不支持超线程,共享缓存仅 6MB。
作为 i5-7400 的直接竞争对手,64W 的 1500X 拥有 16MB L3 缓存,支持超线程和超频,基础频率 3.5GHz,最高频率 3.9GHz。而前者仅拥有 4 个核心,6MB 缓存,不支持超频。而 Ryzen 5 系列的其余两款芯片—— 6 核 12 线程的 1600 及 4 核 8 线程的 1400 ——相比英特尔的对应产品也拥有相当出色的配置,遗憾的是,它们目前还未上市。
Ryzen 平台本身也相当强大。不同于已被淘汰的 AM3 平台,AM4 拥有你所能想到的所有先进功能,包括对于 DDR4 内存、PCIe x4 硬盘和 USB 3.1 Gen 2 的支持。X370 高端芯片组还支持超频(所有 Ryzen 处理器都不锁频、SLI 和交火)。售价较低的 B360 芯片组少了几个 PCIe 通道以及对于 SLI/ 交火的支持,但依然允许超频。与此同时,X300 系列 micro-ATX 和 mini-ITX 主板不仅配置齐全,对于超频也很友好。
Ryzen 把 AMD 带到了和英特尔平起平坐的位置,这是一个相当了不起的成就,特别是考虑到推土机的糟糕表现。与此同时,AMD 对底层架构的改良也使其变得更加智能和高效。虽然 AMD 在 TDP 方面的测量略显乐观——其 95W 芯片的功耗在高负荷下与英特尔的 140W 芯片差不多——但依然是一个不小的提升。
但和 Ryzen 7 一样,Ryzen 5 的主打功能在实际使用中的表现并不总是符合官方宣传。在纯粹的 IPC 表现上面,英特尔的 Kaby Lake 和 Broadwell-E 架构依然有不小的优势。在处理那些需要单线程性能的任务时,Ryzen 会被甩在后头。此外,Ryzen 对于内存带宽的敏感程度也要高于 Kaby Lake,而 X370 系列的许多主板却并不会提高内存速度。后续 BIOS 更新在很大程度上已经解决了这个问题,但从跑分数据来看,内存控制器本身依然是一个薄弱点。
Ryzen 在超频上也存在烦人的问题:要么保持最高主频,要么让芯片自动调整主频——也就是微幅提高 25MHz ——来节能,没有中间地带。即便你选择超频,使用常规风冷或一体式水冷所能达到的最大主频也要比 Kaby Lake 和 Broadwell-E 低得多。8 核 Broadwell-E 芯片可以轻松达到 4.5GHz,而 Ryzen 则最高只有 4.1GHz 左右,即便是 6 核和 4 核型号。
这虽然让人失望,但也不是完全出乎意料。Ryzen 5 和 Ryzen 7 本质上上是相同的,只不过有的处理核心被禁用了。Ryzen 是围绕着一对 4 核核心复合体(CCX)所设计的,两者通过 AMD 的 Infinity Fabric 互联技术相连。在 1600X 和 1600 当中,每一个 CCX 当中都有 1 个核心被禁用。而在 1500X 和 1400 当中,两者都分别有 2 个核心被禁用。许多人都希望 AMD 能在 4 核芯片当中弃用 Infinity Fabric,而是从单独一个 CCX 当中运行 4 个物理核心。从理论上讲,这可以消除由 Infinity Fabric 导致的所有可能存在的问题,也就是对于内存速度和时钟速度的依赖。
通过在所有芯片当中使用 Infinity Fabric 保持 2 个 CCX 的总是相连,AMD 显然是想要试图保持芯片之间的平等。他们还被迫发布了一个为 Ryzen 特别优化的电源计划,来避免 Windows 过早地暂停单独的处理核心来节约电能(新的电源计划会将电源管理直接分载到 CPU),同时处理和 SMT(同步多线程)相关的性能问题——在英特尔的超线程技术发布之初,他们也遇到了类似的问题。
Ryzen 处理器身上存在典型的首发问题。在 AMD 修复它们的同时,可能也会有更多的问题继续涌现。Ryzen 显然需要更多的研发时间,而不是仓促被推向市场——目前已经有至少一家主板厂商表达了这个观点——但好在它目前已经足够稳定,可以应付日常使用了。
性能
由于 AMD 及其合作伙伴已经推出了一些 BIOS 修订、补丁和软件升级,Ryzen 5 和 Ryzen 7 已经无法进行公平的比较了——除非先对早前的进行跑分进行重做。可话说回来,如果你期待着它在这些升级之后能够获得性能上的大幅提升,那你肯定要失望了。虽然它在特定几款游戏中的表现的确有所改善,但游戏帧率依然不及英特尔。
为了确保测试的公平性,本次评测中的每一款 Ryzen 处理器都是在华硕 ROGCrosshair VI Hero X370 主板上进行测试的,Ryzen 的电源计划也已经安装。华硕这款主板虽然定位高端,但和 1600X 这样的处理器也并非不搭调。经过 BIOS 升级,这块主板的内存兼容性相比首发时已经得到改善,运行 2 条海盗船 Vengeance LP DDR4 内存(2933MHz)没有问题。评测机的其他配置包括三星 950 Pro NVMe 固态硬盘、海盗船 400C 机箱、以及 EK-XLC Predator 240 一体式水冷。
EK 的水冷把处理器在空闲状态下的温度维持在了 30 度左右(使用 AMD 的 RyzenMaster 测量而得),高负荷下也不过 50 度。这种程度的散热已经相当出色了,但也并非在意料之外——毕竟散热器本身的品质摆在那里。但是,即便是使用 AMD 自己的 Wraith Spire RGB 散热器——部分零售版 Ryzen 附带——处理器在高负荷下的温度也几乎不会超过 65 度。
而在英特尔这一边,本次评测使用了酷睿 i7-7700K 和酷睿 i5-7600K 进行对比,前者基本上只作为参考点。我们还在和 1500X 相同的 3.5GHz 主频之下对 7700K 进行了一系列的跑分,希望能够看到两种架构在没有主频优势时的表现。这两款英特尔处理器所搭配的主板是华硕 Strix Z270E,2 根 8GB G.Skill Trident Z 3000MHz 内存,三星 SM951 PCIe 固态硬盘和海盗船 H110i GT 水冷。
在测试当中,AMD 和英特尔的处理器都搭配了一块 NVIDIA GTX 1080 Ti 显卡。虽说 1500X 这样的处理器一般不会搭配如此高端的显卡,但它起码能消除低分辨率下的显卡性能瓶颈,让我们专注于处理器性能对于游戏的影响。当然,即便是在 4K 分辨率下,这块显卡也已经足够快了,可以突显出处理器主频和核心数量变化所导致的游戏性能下降。
这样的测试可以突显出一款处理器在长期使用时可以坚持多久。对于不希望处理器很快就落伍的玩家而言,购买一款无法把最低帧率推到更高的处理器显然不是明智之举。
当然,选择一款正确的处理器是一个相当复杂的问题。在能够利用到多处理核心的生产力任务上面,1600X 相比 7600K 展现出了明显的优势。前者不仅多了 2 个物理核心,SMT 还带来了多达 12 个线程。在 POV Ray 这样的应用当中,1600X 的渲染时间得到了大幅提升,比 7600K 快了 43%,比 7700K 也快了 29%。与此同时,它在 Handbrake 编码中的速度快了 40%,Cinebench 也快了近 50%。也就是说,在数字运算方面,Ryzen 的表现绝对是怪兽级的。
但当应用任务换成游戏之后,Ryzen 就开始落后了。在 3DMark FireStrike 这种纯数字运算跑分当中,Ryzen 依然展现出了强大的实力—— 1500X 的得分甚至超过了相同主频的 Kaby Lake 处理器,但它们在 3DMark 中的总得分却让人失望。
等到实际的游戏测试时,这种失望之情也延续了下去。在《古墓丽影:崛起》当中,两者在 1080p 分辨率下的差距非常小:1600X 为 128fps,7600K 则是 169fps。但开启 DirectX 12 之后,差距就逐渐拉大了(105fps vs 170 fps)。而在《全面战争 : 战锤》——一款非常吃 CPU 的游戏——和《杀手》两款游戏当中,两款处理器的表现也和之前的测试类似。要知道,后两款游戏可是为 AMD 处理器提供了优化的。
在首发时,AMD 建议在 1440P 和 4K 这样的高分辨率下测试 Ryzen。很显然,在这样的分辨率下,处理器之间的性能差距会很快消失。但在高分辨率测试时,较低的帧率也会减少处理器的工作负荷,从而掩盖了问题。可即便如此,我们还是看到了一些差别,那就是最低帧率。虽然区别并不大,但英特尔的处理器在 4K 下更有优势。
现如今,性能并不是一款处理器不成则败的关键。没错,Ryzen 的帧率的确比英特尔低,有的时候还低很多,但保证游戏流畅运行并不成问题。不过等到 2 年之后,当主流显卡能够支持 4K 游戏之时,英特尔处理器额外的提升空间或许会让它们成为更好的长期投资。
考虑到 Ryzen 在其他方面的优秀表现,它的游戏性能为何会出现疲软的确是个值得商榷的问题。在目前的状态下,Ryzen 的游戏性能不太可能会赶上英特尔。当有优先级更高的新项目之后,游戏开发者也不太可能会自己的作品提供更多的优化补丁。
但这并不是说 Ryzen 就是一款糟糕的游戏处理器。在每一项测试当中,它所达到的帧率都完全能够满足玩家的要求。在《侠盗猎车手 5》这些更吃处理器性能的老游戏当中,它在 4K 分辨率下的最低帧率甚至更高。而随着更多游戏提供对于 DirectX 12 的支持,它或许还能提供更高的潜在性能。在《奇点灰烬》、《杀手》和 3DMark TimeSpy 测试当中,Ryzen 1600X 的最低帧率已经超越了 7600K。如果搭配 GTX 1060 或 RX 580 这些更新的显卡,处理器之间的区别会进一步缩小(瓶颈被转移到了显卡)。也就是说,Ryzen 是一款优秀的游戏处理器。
放眼长远
为什么一款 4 核 Kaby Lake 处理器的游戏性能会和 6 核 /12 线程的 Ryzen 处理器旗鼓相当?为什么一款 4 核 /8 线程 Kaby Lake 处理器的游戏性能会比一款 8 核 /16 线程的 Ryzen 处理器强很多?为什么 Kaby Lake 只需简单修改 XMP 设置(而不用调整电压)就能轻松达到 4.8GHz,而 Ryzen 没有强大散热在 4.1GHz 之上就无法稳定运行?
这些都是 AMD 需要面对的问题,如果现在解决不了,那也得在二代 Ryzen 当中解决。Kaby Lake 拥有更大的上升空间,对于着眼未来或想达到更高帧率的玩家而言,i7-7700K 依然是最佳选择。
可如果你的预算没那么多,Ryzen 5 1600X 可以说是一个极具竞争力的选择——如果你的使用需求不只有游戏的话。它的生产力性能和游戏性能和同价位的英特尔 i5-7600K 相当,而由于拥有额外 2 个处理核心和 8 个线程,它在处理繁重多线程任务时显然是有优势的。要是你需要更多线程,那还可以选择 1800X 和 1700。相比售价突破天际的 Broadwell-E 处理器,它们的价格要实惠得多,虽然你不会获得太多游戏性能上的提升。
4 核的 1500X 虽然不如上面那几款 Ryzen 处理器那么有趣,但如果你更重视多线程性能而非纯粹的游戏性能,那它也能被看作是 i5-7400 的一个强有力替代品。更别提 B350 主板和处理器本身加在一起的价格和单独一块 7700K 差不多。
的确,性价比一直是 AMD 的强项。在过去,他们的处理器除了性价比几乎没有其他亮点,但 Ryzen 出乎意料的低价带来了一种不同性质的性价比。AMD 的低价策略并非是要承认他们的产品没有竞争实力,而是竞争已经太过火了。AMD 提供了一种更便宜的解决方案——长久以来的第一次,这成为了他们值得骄傲的地方。