按照Computex 2022上的发布计划,AMD在今天正式发布了四款基于Zen 4架构的CPU,定位为桌面发烧友级别,旗舰型号为16核32线程的Ryzen 9 7950X,最高频率5.7GHz,性能离谱,并确定在9月27日正式发布。这意味着AMD将在短时间内夺回PC领域游戏、内容创作的CPU性能冠军。
AMD Zen 4架构最大的变化是将CPU工艺制程转移到了台积电N5工艺,IPC相对Zen 3架构增加了13%,高于Computex上宣传的11%提升。CPU频率大幅提升,最高频率从Ryzen 9 5950X的4.9GHz一步提升到了Ryzen 9 7950X的5.7GHz,频率提升高达16%,单线程预计提升29%,多线程表现提升则会更多。

搭配Ryzen 7000系列的是AMD AM5平台,新平台将成为2025年之前消费级产品线的基本盘,AM5引入了对DDR5、PCIe 5.0支持,使用了全新的LGA插槽,按照计划首发将推出四款芯片组,分别是X670 Extreme、X670、B660 Extreme和B660,其中X670系列将会在9月份推出,B660系列将会在10月份推出。

在核心数量上,Ryzen 7000与Zen 3一样保持了最高16核心32线程的配置,按照定位划分,向下将会分配12个、8个和6个CPU内核,AMD最多会使用2个Zen 4核心小芯片CCD构建处理器,每个小芯片包含8个Zen 4 CPU核心。具体划分如下:

顺带一提,尽管Ryzen 7000系类都配备iGPU,但目前为止iGPU规格细节没有被透露,因此还不能确定RDNA2架构iGPU的细节,不过对于发烧级高性能台式机CPU而言,大家基本上也不关心。
接下来让我们针对Ryzen 7000系列细节进行解读。
史上最快CPU:Ryzen 9 7950X
Ryzen 9 7950X是Ryzen 7000系列的完全体,两个小芯片CCD完全启用,总共提供16个CPU内核。得益于台积电N5工艺,虽然基础频率只有4.5GHz,但是单线程最高频率可以加速的5.7GHz。显然Compute 2022上AMD展示的5.5GHz还是留了一手。
Ryzen 9 7950X拥有80MB缓存,每个小芯片CCD上配备32MB L3缓存,2个CCD加起来总共64MB,每个Zen 4内核配备1MB L2缓存。与Ryzen 5000相比,L3缓存容量没有变化,但是L2缓存则翻了一倍。

这款处理器也将是AMD有史以来最耗电的CPU,TDP高达170W,芯片的功率封装跟踪(Power Package Tracking,PPT)限制为230W,多线程性能提升导致功耗提升是问题之一。此前Ryzen 5000系列由于功耗会收到TDP限制,从而无法获得更高频率。
所有性能都将意味着Ryzen 7950X完爆Intel Core i9-12900K,成为这个世界上最强大的CPU,并将与即将发布的Raptor Lake CPU展开正面较量。
重点是,这款旗舰芯片的价格定价为699美元,相当于4836元人民币,比当年的Ryzen 5950X低了100美元。这样的定价策略可能是基于台积电去库存警告以及市场大环境决定的。

12核心的Ryzen 9 7900X
Ryzen 9 7900X同样使用了双CCD配置,但是每个CCD只启用了6个内核,最终构成12核心24线程,但保留了Ryzen 9 7950X的64MB L3缓存,与上一代Ryzen 5000系列的处理方式相同。
在功耗上,Ryzen 9 7900X与7950X一样具备170W TDP功率,同时基础频率比7950X还高出200MHz,达到4.7GHz,但最高功率为5.6GHz,与7950X旗舰形成差别。
Ryzen 9 7900X售价为549美元,相当于3798元人民币,定价与5900X相同。

8核心的7700X和6核心的7600X
接下来是Ryzen 7 7700X,定位与上一代5800X相同,只使用了1个完整的CCD,基础频率4.5GHz,最大频率5.4GHz。由于只有一个CCD,L3缓存下降到32MB,加上内核中的8MB L2缓存,达到宣传的40MB缓存。
Ryzen 7 7700X的TDP为传统的105W,在散热表现上应该会更好一些。定价为399美元,相当于2760元人民币。

然后是6核心的Ryzen 5 7600X,6C12T配置,也就是单个Zen 4 CCD中禁用了其中2个内核。7600X基础频率保持在4.7GHz,最高频率为5.3GHz,虽然是发布产品中频率最低的,但频率仍然可以硬刚Core i9-12900K,因此AMD也大胆的表示7600X平均速率表现要比12900K快5%。
不过代价是Ryzen 5 7600X的功率也从105W起跳,而非之前的65W,所以今年高端散热和供电是躲不过了。
Zen 4的逆袭:13% IPC提升
Ryzen 7000的优秀表现当然要归功于AMD Zen 4架构的优异,虽然发布会时长不长,但首席技术官Mark Papermaster还是提供了Zen 4相关的技术细节。
比如AMD修改了对Zen 4架构IPC预估,通过调整电路、芯片和固件,让平均性能提升13%。根据AMD说法,如果将频率锁定在4GHz,根据工作负载的不同,性能增益会在1%到39%之间,取决于实际工作负载,因此在平均表现上,接近于13%的表现。

于此同时,AMD还提供了IPC分解图,用来分析Zen 4架构如何带来IPC收益。其中最大的贡献是全新设计的前段,然后是对加载与存储改进,是接下来是分支预测器、执行引擎,以及更大的L2缓存都提升了IPC表现。特别是执行引擎缓存获得了50%的提升。

Zen 4还确认支持AVX-512指令集,但没有明确表示支持哪一个AVX-512子集,只能确定AVX-512会被用到向量神经网络指令VNNI中。这样的操作方式与英特尔完全不同,英特尔构建了一套512-bit的SIMD来执行AVX-512指令,而AMD出于功率考虑使用了2个周期,256-bit来实现AVX-512指令。
这意味着AMD不需要给AVX-512增加太多的晶体管,在效率上虽然会慢于英特尔,但讲道理,大部分时候和大多数人用上AVX-512的机会并不多。
然后不要忘了台积电N5给AMD Ryzen 7000系列带来了显著的影响,在此之前Ryzen 3000的Zen 2与Ryzen 5000的Zen 3都是用了台积电7nm工艺,服役时间已超过3年。这一次转变将会无疑会给CPU带来明显飞跃。
台积电N5优势贯穿是在Ryzen 7000系列的每一个细节,比如时钟频率明显攀升,全员突破5.3GHz,IPC获得13%增益,单线程提升29%等等。
新工艺也让1MB L2缓存的实际面积比Zen 3上的512KB L2缓存还要小,AMD Zen4核心的整体面积也缩小了18%,几乎是Intel 7工艺的Golden Cove内核的一半,成本因此也进一步降低。鉴于台积电N5优于Intel 7工艺,AMD无疑吃到了工艺制程的红利。

性能环节
接下来是喜闻乐见的性能环节。与Zen 3架构对比,Ryzen 7000的Zen 4提升非常全面,在AMD第一方测试中,AMD引用了65W、105W和170W三种不同的TDP数据。在TDP最低时,7950X的Cinebench R23多线程性能提升反而是最高的,达到74%,然后是105W的提升37%,170W的提升35%。在台积电N5工艺下,AMD会更注重于展现CPU同等功耗下的收益。


从整体上来看,Zen 4相对Zen 3最高能提供49%的性能提升,并在相同性能水平下,7950X能耗比5950X降低62%。

对比Core i9-12900K,Ryzen 9 7950X在V-Ray Benchmark 5.x中渲染性能提升57%,每瓦性能提升47%。跨度很大。

即使是6核的7600X,在游戏负载中也能高于12900K 5%。

按照AMD的计划,Zen 4第一批产品将会在9月27日正式开卖,同期的AM5也一并上市。从目前的来看Ryzen 7000芯片供应量充足,并且AMD投资了更多晶圆与基板产品为新品保驾护航。

AMD还将发布一套专为Ryzen 7000系列优化的DDR5超频内存套装,内置EXPO超频扩展配置,与英特尔XMP对应,速率为DDR5-6400。

在Ryzen 5000系列遭遇疫情和芯片缺货之后,我们有幸看到AMD工程师在Ryzen 7000系列迎来绝地反击。对于发烧友,特别是高端PC游戏玩家而言,能够原价甚至折扣买到更高性能的CPU和GPU,无疑是个好的开始。
