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4GHz CPU大战(AMD二代Ryzen对Intel 八代Core)

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鼻血剑

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发表于 2018-05-06 22:56:12
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Z管儿 把此贴设为精华,优秀文章

IPC ( Instruction Per Clock)周期指令“枪战”【测试数据来自Steven Walton



4GHz CPU大战(AMD二代Ryzen对Intel 八代Core)


  要了解CPU性能,IPCCPU 每一时钟周期内所执行的指令)是一个很好的指标,它表明处理器的速度有多快,同时拥有高时钟频率和高IPC是高性能处理器的最佳组合。英特尔的八代酷睿(Coffee Lake)处理器正是这种状况。尽管AMD在频率上明显落后,但该公司似乎已经在这场“龟兔赛跑”的比赛中看到了英特尔在IPC性能上的身影。这可能就是为什么很多人都要求进行这种测试的原因。


4GHz CPU大战(AMD二代Ryzen对Intel 八代Core)


  为了让大家更准确地了解AMD在这里取得了多大的进展,我们将尽可能地限制更多的变量,同时尽可能保持真实状况。第一个也是最明显的步骤是将核心频率变量从测试中移除,我们将所有的CPU内核锁定在4GHz。任何类型的Boost技术都已被禁用,内核不能超过4GHz。


  一代和二代Ryzen CPU在华擎X470太极主板(Asrock X470 Taichi)上测试,而Coffee Lake CPU安装在华擎Z370太极主板(Asrock Z370 Taichi)上。两种配置都使用相同的芝奇三叉戟2x 8GB DDR4-3200内存条(2x8GB G.SILL Trident-Z DDR4-3200 14-14-14-34)。使用“Xtreme”内存配置文件和相同的微星1080 Ti显卡(MSI GTX 1080 Ti Gaming X Trio)进行所有测试。


4GHz CPU大战(AMD二代Ryzen对Intel 八代Core)



  坦率地说,这篇文章绝不是购买建议,我们纯粹是在做一个科学的测试。

 

  对于这次测试,我们已经包括了Intel Core i7-8700Ki5-8600KRyzen 7 2700X Ryzen 5 2600XRyzen 7 1800X以及Ryzen 5 1600X的结果。其中:1600X2600X8700K都有相同的CPU资源:6个内核和12个线程。

 

    1800X2700X的优势在于,它们是8-/16线程CPU,而8600K处于劣势,因为它是一个6/6线程的CPU,所以在我们继续进行时请记住所有这些。让我们看看结果:


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鼻血剑

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发表于 2018-05-06 23:54:04 最赞回复NO.1 5楼

测试总结(Closing Remarks


  尽管存在相当大的时钟频率劣势,但在应用基准测试中,在相同的4GHz时钟频率下进行比较,第二代的Ryzen CPU并不总是落后于英特尔的竞争对手。在Cinebench R15这样的应用程序测试中,我们可以看到单核性能仅低了3%,但SMT(同步多线程)的高效率可以在多线程性能上反超4%

 

  我们发现,在Corona渲染器基准测试中,AMD的速度慢了3%,但对于我们的电子表格、V-Ray渲染器和视频编辑测试来说,性能是一样的。而在视频格式转换的速度慢了15%情况下,PCMark 10游戏物理测试的速度却也快了8%。当然,仍然存在玩游戏的问题,一些AMD的粉丝“推测”二代Ryzen的游戏性能赤字已经降低到与英特尔基本持平。遗憾的是,事实并非如此。




  英特尔的环形总线(Ring Bus)具备非常低的延迟,总是看到资源通过最短路径进入。但是,当你添加更多的核心时,环形的尺寸就会增大,需要更多的环来连接所有的核心,如此效率就会消失,延迟就会变大。有更多的信息表明,英特尔需要一个更好的方法来连接大量的核,比如28个。在这个核心计数中,网格互连架构是优越的。

 

  然而,对于6810个核心的CPU,我们已经知道它是一个较低系统延迟的解决方案,这就是为什么更多核芯的i7-7800X7820X7900X在游戏中都被8700K击败的原因。8700K的平均延迟时间大约为40ns,而7800X则更像是7080ns



 

  这里的一个问题是AMD如何连接它的核心,或者说它的CCX模块。在CCX模块中,Ryzen CPU核心与核心的延迟类似于8700K,而这与DDR4内存速度无关。但是,一旦您退出CCX,核心延迟将增加到大约110ns,这是DDR4-3200内存。CCXCCX核心延迟的降低速度更快,因为AMD的无限结构与内存时钟速率有关,而低延时DRAM也有很大的帮助。




  另一个问题是游戏本身,因为几乎所有游戏的都是设计在几个核心上的,我们才刚刚开始看到一些厂商努力把把游戏分解成更多线程,这样它们就可以并行运行了。在Ryzen发布之前,游戏是专门为Intel cpu设计的。现在这种情况正在慢慢改变,所以Ryzen的游戏性能将会提高,只是别指望它能在短时间内做到。





  虽然AMD Ryzen在架构先进性上与英特尔相比存在一定的差距,但是AMD通过提升核心数量、保证较高水平的基础频率、再加上一定的动态频率提升,使得Ryzen在实际应用中的能效比有了一战之力。不过,为了保证现有频率,以及多核性能,AMD也不得不通过拉长执行流水线深度的方式来实现,这多少会对处理器效率产生一些影响,可见,虽然工艺制程相当,但英特尔依然保有技术上的领先优势,Ryzen想要彻底赶超并战胜英特尔,还有较长的路要走。

 

  在IPC性能方面,AMD确实缩小了差距。改进的缓存延迟也确实有帮助。英特尔的八代酷睿(Coffee Lake)和AMD的二代Ryzen CPU有着各自的优势和市场定位。因此,我们有理由相信:2018年和以后的战斗将会非常激动人心。




花拳绣腿

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发表于 2018-05-07 11:36:42 最赞回复NO.2 9楼

好文章,比村里那些广告软文强百倍

chen319

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发表于 2018-05-07 02:13:22 最赞回复NO.3 7楼
写得很好,谢谢分享经验......

鼻血剑

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发表于 2018-05-06 23:53:06 1楼

基准测试(Benchmarks




  从持续的内存带宽测试开始,我们看到第一和第二代Ryzen CPU大约39GB/s的带宽是相似的。与此同时,使用完全相同的内存,Coffee Lake CPU的带宽限制在33GB/s左右,这比Ryzen CPU的带宽减少了15%





  Cinebench R15测试中,我们看到,在多线程测试中,2600X1600X4%,单线程分数高出3%。再看8700K,我们看到它的单线程比2600X3.5%,但是多线程的分数却慢了4.5%

 

  正如您可能预料到的那样, 8/16线程Ryzen CPU轻松击败了8700K的多线程得分。我把它们包括进来是因为我有了这个结果,根据需求,我可以用相同资源的CPUCore i7-7820X)来更新这个测试。




  接下来我们看PCMark 10视频编辑评分(反映了处理数字内容和媒体这一需求。测试项包括图片编辑、视频编辑、渲染、可视化等内容)。这是一个更轻的线程测试,尽管我们之前看到了1600X1800X之间的显著差异。但是,从测试数据我们看到,从1600X2600X有一个10%的可靠增长,这使得AMDIPC的性能上与Intel不相上下。





  就像我们在Cinebench R15上看到的一样,当游戏最大负载输出时,AMDSMT(同步多线程)看起来比IntelHT技术更加有效。在这里,1600X8700K快了3.5%,而2600X8700K快了8%



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发表于 2018-05-06 23:53:22 2楼

生产力/应用程序测试

Productivity/Application Performance





  接下来,我们有Excel测试(做蒙特卡罗模拟),这里8700K1600X3%,但是2600X可以与8700K匹敌,完成时间同样为2.85秒,令人印象深刻。




  我们运行的HandBrake(一款支持多种视频格式的转换软件)测试显示,软件并没有充分利用AMD Ryzen处理器。我们看到,2600X的测试结果只能匹配8600K,比8700K慢了15%




  转到Corona渲染器(被业界誉为黑马的CPU渲染器)基准测试上,我们看到,当与1600X相比时2600X可以将渲染时间减少8%,但依然比8700K慢了3%。所以英特尔在这次测试中仍然保持着IPC的优势,但它的领先优势已经非常小了。




  接下来,我们看Blender(一款开源的跨平台全能三维动画制作软件)测试,这里2600X1600X快了2.5%,还是比8700K慢了4%。虽然英特尔在这次测试中仍然拥有IPC优势,但这并不是一个巨大的差异,现在它还不到5%




  在使用V-Ray(目前业界最受欢迎的渲染引擎)的基准中,我们看到,2600X1600X快了4%,这次它只比8700K慢了一个百分点,所以基本上算是在同一水平。


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发表于 2018-05-06 23:53:40 3楼

游戏测试(Gaming Benchmarks



  好了,现在是让我们看看游戏测试结果的时候了,这是AMD的失败之处。正如我在过去所讲的,英特尔的低延迟环总线更适合于游戏,我们在比较它们自己的网格互连架构时看到了这一点,它是为高核心频率的CPU设计的。Zen Infinity Fabric(芯片内、外部互连的方式)一直有同样的问题,直到游戏处理器需要更多的内核,这个问题才会消失。


【英特尔的Mesh Interconnect Architecture AMD Zen Infinity Fabric设计思路不同,架构区别也比较大,在不同访问场景下性能相差很多,不同的软件工作方式在两种架构下也会有较大差异。这种内部协议细节是CPU芯片的基石,属于商业机密,两家都不会对其他厂商公开规格,但不会影响其他厂商的设计集成。】



游戏:《奇点灰烬》资料片“扩张” [DX12]

设置:1080p 高质量 [显卡:1080 Ti]

在这个游戏测试中,虽然与1600X相比,2600X的上升幅度达到了8%,但仍然比8700K慢了11%。这就是事实!




游戏:《刺客信条》第七部“起源” [DX11]

设置:1080p 超高质量 [显卡:1080 Ti]

这个游戏不支持DX12。我们看到,与1600X相比2600X的帧数只增加了2%,而8700K则要快14%。鉴于DX11不能充分利用线程而不利于Ryzen的理由,差距被“咖啡壶”进一步拉大也就不会令人特别惊讶。





游戏:《刺客信条》第七部“起源” [DX11]

设置:1080p 高质量 [显卡:1080 Ti]

当我们把《刺客信条》的预置降到“高质量”时,差距略有缩小,但在比较平均帧率时,8700K2600X12%




游戏:《战地1[DX11]

设置:1080p 超高质量 [显卡:1080 Ti]

在《战场1》的测试中,使用超高质量预置时,二代Ryzen的表现有所提升,我们看到2600X1600X9%,但仍比8700K7%




游戏:《战地1[DX11]

设置:1080p 中等质量 [显卡:1080 Ti]

把《战场1》的预置降到中等质量时, 2600X再次提供了比1600X 9%的性能提升,但是现在它比8700K慢了10%




游戏:《孤岛惊魂5[DX11]

设置:1080p 超高质量 [显卡:1080 Ti]

《孤岛惊魂5》测试,为我们上演的是一个雷同的故事,在测试中,2600X1600X快了10%,这是一个巨大的进步,但即使如此,它仍然比8700K8%


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发表于 2018-05-06 23:53:53 4楼

能耗测试

Power Consumption Comparison




  这并不是最现实的消费测试,因为在我们的4GHz时钟计时比较中,许多省电功能都被禁用了。这也不是最科学的,因为我必须增加Ryzen CPU的电压,以稳定所有核心4GHz的时钟频率。



  我们看到《奇点灰烬》这个游戏测试中,1600X2600X系统消耗的功率是一样的。与此同时,8700K系统消耗了低3%的电力,使其在这些测试条件下更有效率。






  当测试使用《孤岛惊魂5》时,整个系统的功耗基本都是一样的,看到所有的CPU将总系统消耗推到380瓦特左右。




  这里我们看到,在我们用搅拌机(Blender)进行视频编辑(开源3D动画电影项目Gooseberry)时, 2600X比它的前任1600X的耗电量减少了10%。这对2600X来说是一个令人印象深刻的进步,但即使如此,它仍然比8700K多消耗了21%的能量。




  这一次,在用HandBrake进行视频格式转换测试时,2600X实际上推动了整个系统的电力消耗比1600X高了7%,而比8700K更是高出32%


【由于架构、制程技术不够先进,Ryzen在功耗与性能平衡点上只能把频率控制在3.0GHz-3.6GHz之间,如目前的旗舰级产品Ryzen7 2700X处理器基础频率只有3.7GHz,如果频率再向上拉升,那么Ryzen的功耗就很难得到控制,从而会引发更多潜在问题。这也是Ryzen超频潜力不及对手的原因所在。】


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发表于 2018-05-06 23:54:04 5楼

测试总结(Closing Remarks


  尽管存在相当大的时钟频率劣势,但在应用基准测试中,在相同的4GHz时钟频率下进行比较,第二代的Ryzen CPU并不总是落后于英特尔的竞争对手。在Cinebench R15这样的应用程序测试中,我们可以看到单核性能仅低了3%,但SMT(同步多线程)的高效率可以在多线程性能上反超4%

 

  我们发现,在Corona渲染器基准测试中,AMD的速度慢了3%,但对于我们的电子表格、V-Ray渲染器和视频编辑测试来说,性能是一样的。而在视频格式转换的速度慢了15%情况下,PCMark 10游戏物理测试的速度却也快了8%。当然,仍然存在玩游戏的问题,一些AMD的粉丝“推测”二代Ryzen的游戏性能赤字已经降低到与英特尔基本持平。遗憾的是,事实并非如此。




  英特尔的环形总线(Ring Bus)具备非常低的延迟,总是看到资源通过最短路径进入。但是,当你添加更多的核心时,环形的尺寸就会增大,需要更多的环来连接所有的核心,如此效率就会消失,延迟就会变大。有更多的信息表明,英特尔需要一个更好的方法来连接大量的核,比如28个。在这个核心计数中,网格互连架构是优越的。

 

  然而,对于6810个核心的CPU,我们已经知道它是一个较低系统延迟的解决方案,这就是为什么更多核芯的i7-7800X7820X7900X在游戏中都被8700K击败的原因。8700K的平均延迟时间大约为40ns,而7800X则更像是7080ns



 

  这里的一个问题是AMD如何连接它的核心,或者说它的CCX模块。在CCX模块中,Ryzen CPU核心与核心的延迟类似于8700K,而这与DDR4内存速度无关。但是,一旦您退出CCX,核心延迟将增加到大约110ns,这是DDR4-3200内存。CCXCCX核心延迟的降低速度更快,因为AMD的无限结构与内存时钟速率有关,而低延时DRAM也有很大的帮助。




  另一个问题是游戏本身,因为几乎所有游戏的都是设计在几个核心上的,我们才刚刚开始看到一些厂商努力把把游戏分解成更多线程,这样它们就可以并行运行了。在Ryzen发布之前,游戏是专门为Intel cpu设计的。现在这种情况正在慢慢改变,所以Ryzen的游戏性能将会提高,只是别指望它能在短时间内做到。





  虽然AMD Ryzen在架构先进性上与英特尔相比存在一定的差距,但是AMD通过提升核心数量、保证较高水平的基础频率、再加上一定的动态频率提升,使得Ryzen在实际应用中的能效比有了一战之力。不过,为了保证现有频率,以及多核性能,AMD也不得不通过拉长执行流水线深度的方式来实现,这多少会对处理器效率产生一些影响,可见,虽然工艺制程相当,但英特尔依然保有技术上的领先优势,Ryzen想要彻底赶超并战胜英特尔,还有较长的路要走。

 

  在IPC性能方面,AMD确实缩小了差距。改进的缓存延迟也确实有帮助。英特尔的八代酷睿(Coffee Lake)和AMD的二代Ryzen CPU有着各自的优势和市场定位。因此,我们有理由相信:2018年和以后的战斗将会非常激动人心。




yanqbbjglx

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发表于 2018-05-06 23:47:14 6楼
笑摸二楼狗头

chen319

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发表于 2018-05-07 02:13:22 7楼
写得很好,谢谢分享经验......

lizhipan

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发表于 2018-05-07 02:52:33 8楼
值得学习,楼主强人。

花拳绣腿

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发表于 2018-05-07 11:36:42 9楼

好文章,比村里那些广告软文强百倍

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发表于 2018-05-07 19:57:54 10楼

花拳绣腿 发表于 2018-05-07 11:36:42

好文章,比村里那些广告软文强百倍

多谢好友谬赞

viewit2011

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发表于 2018-05-08 08:17:30 11楼

超频性能和游戏性能是Intel平台的优势

xspeedman

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发表于 2018-05-08 08:54:44 12楼

其实,AMD一直是巨硬源代码的受害者,一个程序直接运行和一个程序需要解锁后运行试试哪个有效率?所以在FX时期为了提高效率AMD推出了mantel提高游戏能力(就是为了绕开巨硬的源代码),不过现在应该不需要了,就是解锁后再运行的实力都很高了

Alberto

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发表于 2018-05-08 09:35:20 13楼
这个对比不太好!应该拿I5-8500和2600X比、I7-8700K和2700X比!怎么能拿个I7和R5比呢?

装逼大神

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发表于 2018-05-08 10:06:16 14楼

Alberto 发表于 2018-05-08 09:35:20

这个对比不太好!应该拿I5-8500和2600X比、I7-8700K和2700X比!怎么能拿个I7和R5比呢?

仔细看图,

cbddwfnh

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发表于 2018-05-08 10:31:56 15楼
认认真真的看看

baidu_592541...

baidu_59254145t


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发表于 2018-05-08 10:59:19 16楼

Cinebench R15测试的单线程和多线程的配色是不是弄反了?

林志玲

林志玲


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发表于 2018-05-08 11:05:14 17楼
?????????

花拳绣腿

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发表于 2018-05-08 11:40:32 18楼

viewit2011 发表于 2018-05-08 08:17:30

超频性能和游戏性能是Intel平台的优势

说到底还是牙膏厂的技术优势

花拳绣腿

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发表于 2018-05-08 11:47:55 19楼

Alberto 发表于 2018-05-08 09:35:20

这个对比不太好!应该拿I5-8500和2600X比、I7-8700K和2700X比!怎么能拿个I7和R5比呢?

看来没认真看啊,测试前提是尽可能多的排除其他因素,8700K和2600X同为6核12线程,强制核心频率4GHz,禁用一切动态频率提升技术。这样才能让你看到两款处理器的真实效率。

花拳绣腿

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发表于 2018-05-08 11:49:08 20楼

baidu_59254145t 发表于 2018-05-08 10:59:19

在Cinebench R15测试的单线程和多线程的配色是不是弄反了?

是的,从英文字母看,作者应该是弄反了......
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