代號 Pinnacle Ridge、AMD 第二代 Ryzen 處理器正式登場,基於經改良的 Zen+ 微架構,改善了 Cache 及記憶體延遲表現,更先進的 12nm LP 制程,令核心時脈進一步提升,導入全新 Precision Boost 2 加速技術,處理器運作時脈更為進取。HKEPC 編輯部找來全新 Ryzen 7 2700X 處理器,與上代 Ryzen 7 1800X、對手 Intel Core i7-8700K 進行對比測試。
代號 Pinnacle Ridge、第二代 Ryzen 登場
AMD 憑著全新 Ryzen 系列處理器,終於一洗頹風市佔續漸回升,根據市調機構 Mercury Reasech 報告指出,2017 年 Desktop CPU 全年總出貨量約為 9,600 萬顆,其中 AMD 處理器佔約 1,150 萬顆,相較 2016 年增長約 200 萬顆,市佔亦由去年 9.9% 提升至 12.0%。
AMD 憑著全新 Ryzen 系列處理器,終於一洗頹風市佔續漸回升,根據市調機構 Mercury Reasech 報告指出,2017 年 Desktop CPU 全年總出貨量約為 9,600 萬顆,其中 AMD 處理器佔約 1,150 萬顆,相較 2016 年增長約 200 萬顆,市佔亦由去年 9.9% 提升至 12.0%。
經改良的 AMD Zen+ 微架構
經改良的「Zen+」微架構主要設計沿至上代「Zen」,並針對 Cache Prefetch 高速緩存作出改良,降低記憶體子系統讀寫的延遲,當執行記憶體延遲敏感的運算工作能帶來明顯的性能提升,相較上代「Summit Ridge」︰
→ L1 Cache 延遲降低約 13%
→ L2 Cache 延遲降低約 34%
→ L3 Cache 延遲降低約 16%
→ DRAM 延遲降低約 11%
→ IMC 控制器改良、提升至 DDR4-2933
受惠於 Cache 及記憶體系統的改良,AMD「Pinnacle Ridge」處理器的 IPC 性能相較上代「Summit Ridge」,在同時脈下單線程性能提升約 3%。
升級 12nm LP 制程
AMD「Pinnacle Ridge」處理器除了針對微架構作出改良外,更採用了先進的 Global Foundries 12nm LP (Leading Performance) 制程,相較上代 14nm 制程電晶體性能提升約 10~15%,令處理器的核心時脈可進一步提升,同時降低了處理器V/f 曲線所需要的電流,相較上代「Summit Ridge」︰
→ 時脈提升 +300MHz、最高可達 4.35GHz
→ 相同時脈下 (3.5GHz)、功耗下降約 -11%
→ 相同功耗下 (65WTDP)、時脈提升約 +16%
→ 工作電壓下降約 50mV
→ All-Core下風冷超頻可達 4.2GHz
Precision Boost 2 時脈管理
「Pinnacle Ridge」相較「Summit Ridge」其中一項重大改進是,擁有更精準的「Precision Boost 2」時脈管理技術,同樣是根據 CPU 溫度、功耗及負載因素作出時脈調整,對比上代「Summit Ridge 只提供 2 Cores 及 All Cores 兩種時脈模式,新一代「Pinnacle Ridge」能精細地按照不同執行緒負載,以 25MHz 作出實時速度調整,讓效能與功耗表現達至更佳比值。
全新「Precision Boost 2」時脈管理是透過 Infinity Fabric 控制迴路,每秒 1000 次更新不同核心的線程負載、電流及熱量狀況,提供更細微核心加速模式,令處理器保持最佳化的運作時脈,如 X 版本處理器配搭新一代 400 系列晶片組,更可啟動 Precision Boost 2 Overdrive 功能,時脈曲線將會更為進取。
採用 OCCT 負載測試不同線程數目的負載情況,可以看到新一代 Ryzen 7 2700X 處理器配搭 X470 主機板,從 1 至 16 線程下時脈均高於 Base Clock,而且 3 至 16 線程負載下,時脈相較 Ryzen 7 1800X 上代高出 300-500MHz 不等,多線程下性能明顯提升。
XFR 2 時脈擴展技術
此外,「Pinnacle Ridge」處理器亦加入了 XFR 2 (Extended Frequency Range 2) 加速技術,同樣是基於 Infinity Fabric 控制迴路,監測核心的溫度、電流及時脈,相較上代「Summit Ridge」只有在 2 Cores 時脈模式下才會提供 XFR 時脈擴展技術,「Pinnacle Ridge」可以在不同線程數目負載下提供 XFR 2 時脈擴展,在散熱條件容許下能提供更高的運作時脈,X 版本處理器更支援 XFR 2 Enhanced 功能,時脈擴展可高於 Boost Clock。
AMD 白皮書指出,當核心溫度超過 60 tCase°C 或電流超過 95A,XFR 2 擴展時脈功能不會啟用。根據 AMD 內部份測試,採用Ryzen 7 2700X 處理器執行 Cinebench R15 Full Cores 測試,當室溫約 32°C 並使用 AMD Wraith Prism 散熱器,XFR 2 時脈擴展幅度可達 +4%,如果室溫下降為 20°C,並使用較強大的 Noctua NH-D15S 散熱器,XFR 2 時脈擴展幅度更可提升至 +7%。
全新 AMD Ryzen 7 2700X 處理器
AMD 新一代 Zen+ 微架構處理器、代號「Pinnacle Ridge」被命名為「Ryzen 7 2000」系列,將全新 Globles Founderies 12nm LP 制程,內含約 48 億個電晶體、晶片尺寸約 213mm²,電晶數目與上代「Summit Ridge」相約,但晶片尺寸卻較 14nm LLP 制程的 192mm² 巨大。
「Ryzen 7 2000」系列暫時有四款不同型號,主攻中階至效能級玩家市場,包括 6 核心、12 線程的「Ryzen 5 2600」與「Ryzen 5 2600X」,以及 8 核心、16 線程的「Ryzen 7 2700」與「Ryzen 7 2700X」,所有型號均不鎖倍頻,官方定價分別為 US$199、US$229、US$299 及 US$329 美元,非常進取。
此次送測型號為 AMD Ryzen 7 2700X 處理器、B2-Stepping,內建 8 核心、支援 16 個 SMT 線程,擁有 768KB L1 Cache、4MB L2 Cache 及16MB L3 Cache,基本時脈為 3.7GHz、最高 Precision Boost 時脈為 4.3GHz,支援 AMD-V 虛擬化技術及 Full XFR 時脈擴展空間,IHS與Die之間採用銦合金屬焊接 ,最高 TDP 為 105W。
XFR2 Enhanced與Precision Boost Overdrive
X 版本與一般版的差異除了在時脈、TDP 規格外,只有 X 版本追加了 XFR 2 Enhanced 及 Precision Boost Overdrive 功能。XFR 2 Enhanced 能在核心溫度容許下,提供比 Precision Boost 2 更進取的時脈調整,甚至高出 Boost Clock 規格,Ryzen 5 2600X 與 Ryzen 7 2700X 能自動超頻至最高 4.25GHz 及 4.35GHz。
此外,當 X 版本處理器配合新一代 400 系列晶片時,更可實現 Precision Boost Overdrive 超頻功能,透過主機板提供更精準的系統溫度及供電狀況,Precision Boost Overdrive 能給予更進取的時脈擴展曲線,在多線程運算下能搾出更高的時脈空間。
RYZEN 2000系列型號編碼
要了解 AMD Ryzen 2000 系列處理器規格,可以從型號編碼入手,開首 Y 為 Ryzen 消費級產品、D 代表為 Desktop 處理器、270 是代表為 2700、X 代表具備完整 XFR 功能、BG 代表 105W TDP、M 代表 AM4 PGA 封裝、88 代表8 核心、512KB x 8 L2 + 16MB L3,AF 代表 B2 Stepping。
Socket AM4 接口
AMD Ryzen 7 2000 系列處理器沿用 Socket AM4 封裝,尺寸保持 40mm x 40mm、針腳數量為 1,331 個,可兼容現有 AMD 300 系列及全新 AMD 400 系列晶片組主機板產品,但部份功能需 AMD 400 系列主機板才能提供。據 AMD 指出,Socket AM4 將會一直沿用至 2020 年,成為 AMD Desktop 入門至效能級平台的統一接口規格。
優化 DDR4 記憶體控制器
「Pinnacle Ridge」處理器內建 DDR4 記憶體控制器,支援 Dual Channel 雙通道記憶體技術、 2 DIMM per Channel 配置,可配置 un-buffered 、 non-ECC 及 ECC 記憶體模組,支援 ECC 偵錯技術,系統記憶體最大容量為 64GB ,相較上代「Summit Ridge」對記憶體速度的相容性有明顯改善。
記憶體速度方面,由上代官方最高支援 DDR4-2666 提升至 DDR4-2933,AMD 針對「Pinnacle Ridge」的 IMC 控制器作出改良,記憶體兼容性相較「Summit Ridge」有大幅的改善,官方記憶體支援速度由 DDR4-2666 提升至 DDR4-2933,非官方提供最高 DDR4-4000 記憶體倍頻選擇,而且在風冷下已可達成 DDR4-3600+ 速度。
SoC I/O 功能規格不變
「Pinnacle Ridge」處理器的 SoC I/O 功能規格與上代「Summit Ridge」相同,擁有 24 個 PCIe 3.0 Lanes ,當中 4 個 PCIe Lanes 用作連接系統晶片,另預留 4 個 PCIe Lanes 專門用作 NVMe M.2 x4 SSD 介面,其最高頻寬可達 32Gbps ,其中 2 個 PCIe Lanes 控制器同時具備 SATA 6Gbps Host 功能,為該組 M.2 介面提供 SATA M.2 SSD 支援外,亦可分拆出 2 個 SATA 6Gbps 連接埠與 1 組 NVMe M.2 x2 SSD 介面。
預留 16 個 PCIe 3.0 Lanes 用作連接 GPU 用途,可組成 1 組 PCIe x1 繪圖接口,如配搭 AMD X370、X470 及未來的 Z490 系統晶片,則提供 2 組 PCIe x8 雙繪圖接口配置,支援 AMD 3-WayCrossFireX 及 NVIDIA 2-Way SLI 繪圖卡協同加速技術。
此外,「Pinnacle Ridge」與「Summit Ridge」一樣,維持內建 4 個 USB 3.1 Gen 1 連接埠,並未跟隨「Raven Ridge」處理器新增 4 個 USB 3.1 Gen 2 連接埠。
全新 AMD 400 系列晶片組
為配合 Ryzen 2000 系列處理器家族, AMD 推出全新 400 系列晶片組家族,暫時得悉共有 3 款型號,包括主流級 B450、效能級 X470 及旗艦級 Z490 系統晶片,同樣為 ASMedia 代工設計,相較上代 55nm 提升至 40nm 制程,晶片TDP 由 5.8W 降低至 4.8W。
基本上 B450、X470 的擴充介面規格,與上代 B350、X370 完全相同,分別在於 AMD 400 系列新增了 Precision Boost Overdrive 加速及 AMD Store MI 儲存加速功能。
AMD 特別針對新一代 Ryzen 2000 系列處理器,修改了系統晶片的電源基礎架構,當 X 版本處理器配搭 AMD 400 系列晶片組,透過主機板提供更精準的系統溫度及供電狀況,Precision Boost Overdrive 能給予更進取的時脈擴展曲線,在多線程運算下能搾出更高的時脈空間。
StoreMI 儲存加速技術
此外,AMD 400 系列晶片組新增了 AMD StoreMI 儲存加速技術,其原理類似 Intel 的 Smart Response 技術,將高速儲存裝置與高容量低速儲存裝置結合,例如將 SSD、HDD、3D XPoint 等儲存裝置,更可撥出不多於 2GB 系統記憶體用作緩存,混合組成單一虛擬儲存磁碟。
透過 StoreMI 進行智能存儲分層,所有讀寫均會在 SSD 中進行,常用檔案會被留於 SSD 中提升運作速度,不常用的檔案會在系統閒置時被寫入硬碟中,騰出 SSD 空間給用作 Cache 的用途。
AMD 強調 StoreMI 儲存加速技術的靈活性,它可以透過 StoreMI 軟體在作業系統中進行調整,無需重新安裝作業系統,即可組成虛擬儲存磁碟,亦可簡單地從虛擬儲存磁碟狀況中還原,非常方便。
神秘的 AMD Z490 系統晶片
AMD 將會在下半年新增旗艦級 Z490 系統晶片,暫時未公佈有否新增功能及技術,只知道在 I/O 數目上有所增加,較 X470 系統晶片多出 4 個PCIe Gen 3 介面,可用作連接 NVMe SSD 或高速週邊裝置。
過往 AMD 均未有使用「Z」作為晶片組命名,而 Intel早 計劃推出 Z390 晶片,這次將新晶片組命名為 Z490,將嚴重打亂 Intel 晶片組的產品命名,事實上 Intel 已因 AMD 搶先推出 B350 系統晶片,令 Intel 需要將下代產品改名為 B360,只能說 AMD 擺明玩野認真吹漲。
搭配全新 Wraith Prism 散熱器
AMD「Ryzen 7 2700X」受惠於 12nm LP 制程,令時脈可提升至 3.7GHz Base/4.3GHz Turbo,但同時 TDP 散熱要求亦由上代95W 增長至今代 105W,加上今代新增的 XFR2 Enhanced 及 Precision Boost Overdrive 加速技術,必需要配搭更強大的散熱器才能發揮,因此 AMD 推出全新「Wraith Prism」散熱器,無論在散熱還是 RGB 效果,相較上代「Wraith Max」更上一層樓。
全新「Wraith Prism」散熱器尺寸為108mm x 108mm x 88mm、重約 320g,由 Cooler Master 設計及代工,專門為 Socket AM4 接口而生,擁有 47 片鋁金屬散熱鰭片,相較上代「Wraith Max」散熱器增加了鰭片高度,令散熱面積進一步提升。
加入 Direct Touch 直接接觸技術,4 支 6mm Heatpipe 全銅導熱管能直接帶走 CPU 廢熱,相較上代「Wraith Max」銅底再焊接導熱管散熱效率更佳,底部已預塗散熱膏節省組裝時間,同時亦可避免玩家塗抹不均影響散熱性能。
頂端設有 92mm 散熱風扇、厚度為 25mm,4-Pin 風扇接口支援 PWM 控速功能,設有兩段風速 Profile 功能,Low 模式提供 600 ~ 2,900RPM 轉速,提供靜音運作表現,High 模式則提升至 1,000rpm~3,600PRM,可提供更高 XFR2 Enhanced 及Precision Boost Overdrive 時脈。
RGB 燈效再升級
https://youtu.be/7QRP3p2Vs64
AMD「Wraith Prism」散熱器另一大賣點是升級 RGB 燈效設計,改用 RGB 散熱風扇,透明扇葉配合中央四顆 LED 顆粒,令燈效更為明顯,風扇外圈升級至可編程 RGB 燈效,可提供豐富、生動的流水燈效模式。提供 3 區燈效獨立控制,AMD Logo、RGB 風扇及風扇外圈均可作自定義,效果非常出眾。
提供標準 5050 RGB 4 Pin 及 USB 連接兩種不同模式,前者僅可控制風扇 RGB 效果,並與主機板進行燈效同步,外圈燈效固定以 Rainbow 模式運作。使用 USB 連接模式,可配合 Cooler Master 提供的「RGB illumination」軟體,能完整獨立控制 3 區燈效,風扇外圈預設了 8 種可編程控制,玩家亦可透過 SDK 創造屬於自己的燈效模式。
Source : https://www.hkepc.com/16564