AMD今年的CPU产品线路图上的东西基本都完成了年初发表了新的移动版锐龙处理器，7月发布了基于Zen 2架构的第三代锐龙处理器8月份推出了代号为Rome的第二代EPYC处理器，而今年AMD茬CPU线路图上最后的一步就是第三代锐龙线程撕裂者处理器了

　　锐龙线程撕裂者处理器是AMD针对HEDT和工作站所准备的，直接竞争对手是Intel的Core X系列处理器不过呢，对手的核心数量已经维持在最多18核很多年而AMD这边锐龙线程撕裂者的核心数量一直是比较激进的，第一代一上来就是16核第二代直接翻倍到32核，弄得Intel后来把28核的Xeon W-3175X推向消费市场现在第三代撕裂者来了，初上市的只有24核和32核的产品以后会有更多的核心，洏早几个小时前的Intel新一代Cascade Lake-X处理器最多也只是18核，但价格和上代发布时相比完全是腰斩这完全得益于AMD锐龙线程撕裂者处理器给对手施加嘚巨大压力。

　　其实AMD推出16核锐龙9 3950X处理器的时候我是有点惊讶的因为这已经相当把HEDT级别的处理器投放到主流平台，它的部分性能确实可鉯媲美Intel的Core i9-9980XE他们就不怕影响到自己的锐龙线程撕裂者的销量吗?不过X570平台和X399平台在扩展能力上还是有很明显的差别的，前者CPU和芯片组加起来吔就36条可用的PCI-E通道后者光CPU就能提供60条可用的PCI-E了，新的TRX40平台更可提供更多的PCI-E而且第三代锐龙线程撕裂者已经没有16核的产品了，核心数量矗接从24起步

　　首批发布的第三代锐龙线程撕裂者处理器只有两颗包括32核和24核的两款产品，开会的时候起初以为AMD这代线程撕裂在最大核惢数会和上代维持一样不过发布会最后AMD突然宣布会有超过32核的产品，明年会推出64核的锐龙Threadripper 3990X从它的名字上来看，48核的锐龙Threadripper 3980X应该是会存在嘚

　　第三代锐龙线程撕裂者再一次更换了外包装，和前两代相比这次包装小巧了许多用的也不再是泡沫外包装，而是相对来说更环保的厚纸皮而内包装则变得更华丽了，前两代都是用橙黑色的盒子装着处理器现在处理器锁在一个纪念碑状的容器里面，外部有个透奣的亚克力罩子拿去罩子后要拉开侧面的锁才能把处理器拿出来。六角形螺丝刀、CPU扣具、一大一小两张Ryzen Threadripper贴纸位于包装底部的小盒子里

　　第三代锐龙线程撕裂者虽然换了接口，但是接口的外形和针脚位置、数量和之前是没有差别的只是针脚定义有所不同，所以锐龙Threadripper 3970X处悝器看起来和前两代产品没有啥差别CPU外面依然有橙色的安装滑轨。

　　第三代锐龙线程撕裂者的变化

　　锐龙线程撕裂者诞生之初它就鼡MCM多芯片封装第三代锐龙线程撕裂者也一样，但是核心架构从Zen+进化到Zen 2核心的制程工艺从GF的12nm升级成台积电的7nm，当然IO核心依然是用12nm生产的使用新的Socket sTRX4接口，虽然接口的外形和针脚数量和之前的Socket TR4是完全一样的但是针脚的定义不用，并不向下兼容X399主板只能搭配新的TRX40主板使用。

　　7nm工艺带来的提升

　　Zen 2架构锐龙采用7nm工艺生产而且代工厂不再是前女友Globalfoundries，而是台积电而且与上代的12nm只是14nm的改良版不同，台积电的7nm笁艺是全新的节点工艺根据AMD所说7nm工艺实现了两倍的3970x晶体管管密度、同性能下功耗降低50%或者同功耗下性能提升25%的变化。

　　而实际上采用7nm笁艺的Zen 2架构CCX面积是31mm2采用12nm的Zen+架构的CCX面积则是44mm2，面积缩小了29%但别忘了Zen 2每个CCX内的L3缓存翻了一倍，这些缓存是相当之占空间的在缓存翻倍情況下核心面积也缩小了这么多可见7nm对比起12nm的进步是相当之大的。

　　制程的升级带来的还有能耗比的提升在同样电压下，采用7nm工艺的产品核心频率会比采用12nm的产品高350MHzZen 2架构的第三代锐龙处理器能耗比较Zen+架构第二代锐龙处理器高出75%，比采用14nm++工艺的Intel第九代酷睿处理器高出58%

　　Zen 2架构的改进

　　AMD表示，Zen 2架构是从Zen和Zen+架构发展而来可以说是后两者的一个延续，但同时也作出了很多创新和改良最终在运算能力和扩展能力上都有了很大的提升。Zen 2架构与Zen+架构相比IPC提升了15%，缓存容量翻了一倍浮点计算能力也翻了倍。

　　Zen 2架构核心仍然维持1个核心支持2個线程的SMT同步多线程设计但相比前代架构又更大微指令缓存，支持4K指令L3缓存相比Zen和Zen+架构要直接翻倍，1个核心内部有4个整数单元和2个浮點单元Zen 2架构采用了新的TAGE分支预测器，将预测错误率大幅降低了30%使得处理器可以花更少的时间完全前段分派工作，这样就可以很好的提升处理器的计算效率

　　Zen 2架构的缓存系统也得到进一步的优化，L1指令缓存从64KB4-Way调整为32KB，8-Way阵列L1数据缓存32KB，8-Way阵列位宽32位，与Zen架构相比L1数據缓存位宽翻倍;L2缓存容量仍然为512KB8-Way阵列，L1与L2缓存的预读机制都有所改善;L3缓存则为共享的16MB16-Way阵列，容量比以前翻了一倍

　　取指令系统的妀善包括增加全新的TAGE分支预测器，它会与神经网络预测相辅相成提升预测正确率分支目标缓冲器也有所变化，在以前的Zen架构中BTB有三个級别，L0 BTB有16条目L1 BTB有256条目，L2 BTB有4K条目到了Zen 2架构，L0 BTB数量与Zen相同L1 BTB数量翻倍到512条目，L2 BTB则增长了1.75倍到7K条目也有较大的1K间接目标数组。

　　指令解碼系统的改善包括操作缓存优化翻倍的4K微指令操作缓存，更好的指令融合通过防止重新编码操作来增加吞吐量。

　　浮点架构上目湔的AMD锐龙、霄龙处理器支持到了AVX2，Zen 2上AMD翻倍了浮点单元位宽从2x128bit提升到2x256bit，大幅提升执行AVX-256指令的效率乘法指令延迟也从4周期缩短到了3周期 ，浮点单元的改动使Zen 2处理器在运行创作类应用时性能大幅提升

　　整数单元方面，Zen 2的整数调度器从84增加到92当中包括4个16条目ALU阵列和1个28条目AGU陣列，而每个内核拥有四个整数ALU单元和三个AGU地址生成单元地址生成单元比之前的Zen架构多了一个， 这使得执行引擎更可靠地在内存中的提取数据同时改善了SMT同步多线程调用ALU单元和AGU单元时的公平性，减少线程之间相互争夺资源 物理寄存器堆从168条目增加到180条目，这样CPU就可以實时访问更多工作数据

　　读取与存储系统改进

　　Zen 2与Zen+相比，单线程性能提升了21%其中有60%是来自架构优化IPC的提升，另外40%则是来自7nm工艺所帶来的频率提升

　　综合来说，Zen 2架构更接近与是对Zen和Zen+架构原本不完善的地方进行了补完同时还多个方面都进行了增强，通过增加双倍緩存的方式增加了指令预测的命中率，加大了内部数据与指令传输的带宽使核心运行效率可以得到最大化。

　　改良过的MCM架构

　　前兩代锐龙线程撕裂者都是直接把4个Zen/Zen+内核封装在一起而成的核心之间采用25GBps的Infinity Fabric总线互联，这样的架构在服务器的EPYC处理器上是没有问题的因為它每个核心都启用了自己的内存和PCI-E控制器，但是锐龙线程撕裂者上是有核心0和核心2提供内存控制器和PCI-E控制器 于核心1和核心3是没有直接連接内存和PCI-E的，所以Ryzen TR 2970WX/2990WX只能工作在NUMA模式这核心1/3的通信延迟明显高于核心0/2，所以会限制这两个核心的性能而且Windows的工作分配没那么智能，如果程序用不到那么多线程但不幸被分配到那两个核心去处理的话，工作效率会大打折扣

　　第二代锐龙线程撕裂者四个核心之间的连接方式是这样的

　　而到了Zen 2架构，从消费级的锐龙处理器到服务器的EPYC处理器都采用了MCM封装但连接方法和之前的EPYC和锐龙线程撕裂者有了很夶区别，Zen 2架构中CPU被拆分成CCD计算核心和IOD输入输出核心CCD核心中只有两个CCD，它只负责计算而所有的内存、PCI-E、USB、SATA控制器转移到了IOD上，CCD与IOD之间采鼡第二代Infinity Fabric总线连接这样延迟虽然会有所增加，但是很好的解决了每个核心之间访问内存和PCI-E时延迟不一的问题而且凭借CPU内部的大缓存设計以及Zen 2架构种的指令预测机制，延迟的问题其实很大程度上已经得到了解决

　　第三代锐龙线程撕裂者目前是使用一个IOD连接四个CCD，如果奣年48核和64核的产品出来的话就是一个IOD连接八个CCD了IOD内部有64条PCI-E 4.0控制器、四通道内存控制器和可提供4个USB 3.2 Gen 2接口的USB控制器，单个CCD和IOD之间的通信带宽茬FCLK在1600MHz时为51.2GB/s读取和25.6GB/s写入另外第三代锐龙线程撕裂者的两个最快的CPPC2核心是固定在CCD4上的，大家可以理解为CCD4的核心体质最好

　　所有的锐龙、銳龙线程撕裂者和EPYC处理器所用的CCD核心都是一样的，均是台积电7nm工艺打造的8核芯片每个CCD的核心面积是74mm2，内部有39亿个3970x晶体管管但AM4平台的锐龍处理器和EPYC与锐龙线程撕裂者所用的IOD是不同的，锐龙处理器上的IOD只支持双通道内存和最大两个CCD它采用GF的12nm工艺生产，核心面积则是125mm2内部囿20.9亿个3970x晶体管管，而EPYC和锐龙线程撕裂者上的IOD可支持最多8个CCD还有更多的PCI-E通道，所以芯片的尺寸要大得多核心面积达到416mm2，3970x晶体管管数量更昰有83.4亿

　　虽然第三代锐龙线程撕裂者是直接用了EPYC Rome的IOD，不过并没有完全启用这个IOD的全部功能毕竟EPYC是支持8通道内存的，而且可提供128条PCI-E通噵现在都只开了一半，而且多路处理器的功能也没了

　　新搭档TRX40主板

　　第三代锐龙线程撕裂者另一个大变化就是搭配的主板换了，現在要使用Socket sTRX4接口的TRX40主板不再向下兼容X399，而旧的锐龙线程撕裂者处理器也不能用在新的TRX40主板上因为接口的针脚虽然是一样的，但是针脚萣义并不相同最大的可能性就是新架构的内存和CPU的连接方法不一样了，所以要改针脚定义此外主板芯片组与处理器之间的连接方式也囿变化，这也有可能是原因之一

　　TRX40主板所用的南桥芯片其实和X570主板上的都是一样的，其实就是锐龙处理器里面的IOD不过和CPU之间的通信通道增加到了PCI-E 4.0 x8，带宽高达16GB/s比X570翻了一倍，而此前X399只是用PCI-E 3.0 x4来进行CPU和南桥之间的通信带宽只有4GB/s，所以这一代CPU和南桥之间的带宽高了许多大夶的降低了通信瓶颈，南桥的扩展能力也大幅增强

6Gbps接口，具体怎么设置厂商可以自己决定可以做成一个M.2接口加4个SATA口或者两个M.2口再或者8個SATA口。

　　而第三代锐龙线程撕裂者处理器本身一共有64条PCI-E 4.0通道，当中8条用来和南桥通信也就是可用的有56条，其中48条是通用PCI-E通道另外吔有两组4条PCI-E 4.0是用来连接存储设备的，可做成两个PCI-E 4.0 x4或者4个SATA 6Gbps不过通常来说主板厂商都会选择把这两组做成M.2接口，此外CPU内部还有个USB控制器可提供4个USB 3.2 Gen

　　我画了个表让大家更好的了解AMD X399、X570和TRX40主板的扩展能力：

　　关于PCI-E 4.0所带来的提升，我们早已做过测试PCI-E 4.0的SSD在PCI-E 3.0接口上速度只能去到3200MB/s，這也是现在大多数M.2 SSD的极限速度不过如果使用PCI-E 4.0的话读取速度能到达5000MB/s，写入速度也能到4200MB/s接口升级后连续读写速度明显快了不少。

　　AMD锐龙Threadripper 3970X嘚其实是没有直接的竞争对手的因为对手并没有这么多核心的处理器，不过把对手刚好发了新的HEDT处理器拿刚解禁没多久的Core i9-10980XE来对比就再適合不过了。AMD平台使用华硕ROG ZENITH II EXTREME主板而Intel平台使用微星Creator X299主板，内存使用芝奇四条幻光戟DDR4-3600

　　锐龙Threadripper 3970X的定位是针对内容创作者和工作站为主的同時也兼顾一定的游戏性能，所以这次我们增加了SPECworkstation这种工作站的测试而游戏测试的项目和之前相比有所减少。

　　虽然说Core i9-10980XE处理器支持AVX-512以湔的话它会在处理器多媒体项目占不少优势，但是Zen 2架构强化了处理器的浮点运算能力再加上核心数量的优势，锐龙Threadripper 3970X现在的基础运算性能昰完全碾压对手

　　两个传统的测试，SuperPi跑起来还是Intel的处理器略微强一点但wPrime这边AMD单线程已经追上了，多线程更是利用核心数量的优势完铨碾压

3970X就要领先对手不少了。

　　核心数众多的锐龙线程撕裂者受到了工作站和渲染农场用户的欢迎所以渲染和视频制作是这次考察嘚重点。

　　CINEBench使用MAXON公司针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件的引擎该软件被全球工作室和制作公司广泛用于3D内容创作，而CINEBench经常被用来测试對象在进行三维设计时的性能锐龙Threadripper 3970X在这项测试中单线程得分也比Core i9-10980XE要高，多线程就更是翻了一倍

　　Blender是一个开源的多平台轻量级全能三維动画制作软件，提供从建模雕刻，绑定粒子，动力学动画，交互材质，渲染音频处理，视频剪辑以及运动跟踪后期合成等等的一系列动画短片制作解决方案。 这里使用的是它的独立Benchmark而Blender的版本号是2.80。这些渲染软件是很能发挥多核的作用的核心数量越多渲染速度就越快，锐龙Threadripper 3970X只用了一半的时间就把图片渲染好了

　　POV-Ray是由Persistence OF Vision Development开发小组编写的一款使用光线跟踪绘制三维图像的渲染软件,其主要作用昰利用处理器生成含有光线追踪效果的图像帧，软件内置了Benchmark程序锐龙Threadripper 3970X的渲染速度单线程其实已经比Core i9-10980XE要好了，多线程就领先得更多了

　　x264以及x265是两个老牌开源编码器，应用相当广泛这次我们使用了新版本的Benchmark，它能更好的支持AVX 2指令集x264的测试中锐龙Threadripper 3970X表现正常，但是x265的测试並没有很好的利用上这颗32核的全部核心所以领先的幅度不多。

　　Adobe Premiere Pro是一款常用的视频编辑软件目前这款软件广泛应用于广告制作和电視节目制作中，有较好的兼容性且可以与Adobe公司推出的其他软件相互协作。测试方法是把 一些原本做好的8K的视频项目并使用YouTube 4K的格式进行导絀锐龙Threadripper 3970X凭借自己超多的核心数量优势依然保持着领先。

　　我们就直接使用SPEC组织的工作站测试来考验这两套平台的工作站性能了各项測试都只取CPU得分，基本上锐龙Threadripper 3970X全面领先Core i9-10980XE在生命科学和金融服务这两项里领先幅度特别大。

　　说真的游戏性能向来都不是这两个处理器嘚重点但是不排除有个人创作者拿自己的设备顺便玩下游戏的情况，所以这里就顺便跑一下

　　现在基本没有游戏能完全发挥18核的Core i9-10980XE的價值，更别提32核的锐龙Threadripper 3970X了他们两个的游戏性能其实是比较接近的，基本没啥区别不过锐龙Threadripper还有个Game Mode能提升游戏性能，只不过拿到新版RyzenMaster软件的时间比较晚这次没有开启测试。

　　首先要说下的是这里测的是平台功耗锐龙Threadripper 3970X是个32核，所以它的功耗是不会低到哪去的平台待機功耗138W，而满载功耗高达421W比Core i9-10980XE的要高出134W，但分摊到每个核心的话其实锐龙Threadripper 3970X的每核心功耗是要比Core i9-10980XE更低的这也是7nm工艺所带来的能耗比优势。

　　先来说说用RyzenMaster自动超频的情况如果单纯只用PBO的话，单核最大加速频率4.5GHz全核加速频率4.1GHz，和默认是没有区别的使用自动OC +200那档的话，单核最大加速频率能到4.6GHz全核最大加速频4.15GHz，运行FPU时频为3.7到3.8GHz稍微比默认高一点，但是没有太大区别

　　至于手动超频嘛……确实有点难搞，如果想过稳定性测试的话建议还是别弄了，因为这32核的温度实在是太高了CPU本身是可以超到4.25GHz的，但是散热器根本就压不住我们已经鼡上360的一体式水冷了，想过AIDA 64 FPU稳定性测试的话全核频率只能控制在4GHz电压1.1V，再稍微高一点温度也会控制不住

　　如果只是单纯想跑分的话超到4.25GHz也是可以的，电压需要加到1.328V此时通过R20测试得分为18408，比默认状态提升了8.3%也是一个不错的提升。

　　当然我觉得这个锐龙Threadripper 3970X其实能继续往上超的但是完全被温度所限制住了，不过说真的32核能全核跑这个频率已经不错了

　　这只是TRX40平台的开胃菜

2完全是质的飞跃，把各种控制器移到外部的IOD上之后锐龙线程撕裂者得以让每个核心获得相等的内存延迟，不会再像上一代那样有两个核心内存延迟特别大导致那两个核心效率低下，Zen 2架构其实更适合这种超多核的处理器能让每个CCD都能发挥出全部性能，也有利于核心数量的堆叠从天梯榜就可以看到锐龙Threadripper 3970X的性能其实比上代的锐龙Threadripper 2990WX高出不少的，AMD这边的性能优势在进一步扩大

　　当然了AMD这种多芯片MCM结构CPU还是存在CCD之间通信延迟较大的問题，它们之间要走IF总线经过IOD才能交换数据想想都知道延迟有多大，Intel这种单个大核心由于是芯片内部通信核心与核心之间通信延迟自嘫低得多，不过呢单个大核心是有极限的，毕竟核心堆得越多芯片面积就越大，就会面临良品率低的问题所以Intel也打算弄MCM多核了，56核嘚Cascade Lake-AP就是由两个28核的Cascade Lake-SP所组成的不过目前这东西还只存在于纸面上，我怀疑等Intel弄得出来AMD Zen 3都要完工了

　　目前来说锐龙Threadripper 3970X是现在HEDT平台上最强的處理器，在他之下是AMD上一代旗舰锐龙Threadripper 2990WXIntel那边酷睿X系列处理器最多也只有18核，在多线程应用上根本无法和32核的处理器对抗锐龙Threadripper 3970X在测试中它表现出了强大的运算能力，它应该会很受工作站的欢迎强劲的并行计算能力可以大幅度提升生产力，渲染和视频制作的表现都比其他处悝器要好可以为内容创作者节约大量时间。

　　其实在去年AMD推出第二代锐龙线程撕裂者的时候就已经把HEDT平台的头把交椅夺了过来第三玳锐龙线程撕裂处理器的推出只会让AMD在这个位置上座得更稳，Intel在多核市场还真玩不过AMD不然也不会做出把Core i9-9980XE价格腰斩，第十代酷睿X价格大幅丅调这种事情出来可能有人会拿那个28核的Xeon W-3175X来说事， 不过它价格实在是太高了根本不在同一个水平，而且AMD之后还有64核的锐龙Threadripper 3990X要出呢64核對28核，不用想都知道结果会怎么样

4.0，TRX40平台也比X399平台有更强的扩展能力这些都可能是AMD把价格提高的因素，不过我觉得最重要的原因是AMD目湔不打算把X399平台退市而是作为一个稍微便宜一点的HEDT平台继续销售，毕竟X399平台在扩展能力和核心数量上都不是主流的X570平台可比的这也不夨为丰富自家HEDT平台产品线的一个方法。

　　至此AMD的Zen 2架构处理器已经在桌面市场上阶段性的布局完毕，7月份发布的第三代锐龙处理器面向主流市场而今天发布的第三代锐龙线程撕裂者则面向高端发烧友和工作站，桌面市场是上大部分产品都由高性能的Zen 2架构所取代而AMD的下┅步，应该就是要把Zen 2架构推向移动平台让更多的用户能享受到这款7nm处理器所带来的极佳能耗比。