HEDT 平台殊死戰,第 3 代 AMD Ryzen Threadripper 推出 24 核心 3960X 與 32 核心 3970X 應戰,憑著 7nm 製程、Zen 2 架構與 Chlplets 設計,讓 AMD 效能再次翻倍;但也因為對手調降價格後,讓以往同價、多核的 AMD 性價策略頓時撲空。這樣的改變,對於 Threadripper 的用戶有何優勢,以及新一代 TRX40 主機板的不相容原因,就讓筆者娓娓道來。

 

三代 Threadripper 首發 24、32 核,明年推 64 核 3990WX

AMD 三代 Ryzen Threadripper(TR)首發 24 核心 3960X 與 32 核心 3970X 應戰,而原本二代 TR 的 12、16 核心處理器,則下放至主流 Ryzen、X570 平台當中,因此讓三代 Ryzen Threadripper 的起手價格來到 $1399 美元。

簡單來說,倘若各位需要多核心,但不需要 4 通道記憶體與 72 條 PCIe 4.0 通道擴充,那各位可直接選擇主流 Ryzen 9 3950X 與 3900X 即可;但相反,若需要 4 通道記憶體、高 PCIe 擴充,勢必僅能從 24 核心的 3960X 選起。


↑ AMD 第三代 Ryzen Threadripper 規格表。


↑ 這也是為何 AMD還是將 2 代 Ryzen Threadripper 拿出來檔,但買新不買舊,各位知道就好。

 

另一方面,也因為三代 Ryzen Threadripper 的效能提升,在 HEDT 平台下,24 核心 3960X 與 32 核心 3970X 苦無對手,AMD 更以 Intel Xeon-W 伺服器處理器進行對比,再加上 3 代 TR 價格比起 2 代貴了些,也因此才會下「尋覓對手」這樣的標題。


↑ 效能直接與 Xeon W 相比較。

 

再送一個核彈消息,AMD 也宣布將在明年 2020 推出 64 核心的 Threadripper 3990X 處理器,具備 64 核心 128 執行緒、超大 288 MB 快取與 280W TDP 設計,將用這顆主宰消費性 HEDT 市場;這非常有可能會放在 CES 2020 Keynote 中揭曉,明年準備被核彈轟炸吧!


↑ 64 核心 Ryzen Threadripper 3990X。

 

三代 Threadripper 採新 Topology 走 Uniform Memory Access

基本上三代 Threadripper,同樣採用 7nm 製程與 Zen 2 架構、Chlplets 設計,因此 3960X 與 3970X 處理器內部,共有著 4 顆 CCD 與 1 顆 cIOD,這樣的設計讓三代 Threadripper,採用新的 Topology 走 Uniform Memory Access 記憶體架構。

每一顆 CCD 都有著直接 Infinity Fabric On-Package(IFOP)控制器直連 cIOD 晶片,因此內部 4 顆 CCD 存取 DRAM 與 PCIe 資源相對平等。而每一個 IFOP 通道提供讀取 51.2GB/s、寫入 25.6GB/s 的效能(在 Fabric Clock 1600MHz 下。),這通道的超頻比例為:讀取 FCLK*32、寫入 FCLK*16。


↑ 新 Topology 走 Uniform Memory Access。

 

TRX40 修改腳位定義 大幅提升 I/O 擴充性

玩家想問的,為何 3 代 Ryzen 跟 X570 可以相容,但為何 3 代 Threadripper 與 TRX40 僅相互支援不再向下相容?

其實說穿了就是「PCIe 4.0」以及對於未來 64 核心的相容性,因此在這代 Threadripper 腳位改為 Socket sTRX4(LGA 4094),改了名字但其實針腳數相同但針腳定義都有改變,使得 3 代 Threadripper 處理器不相容 X399 主機板,而 TRX40 主機板也不支援 1、2 代 Threadripper 處理器。


↑ 3 代 Threadripper 僅支援 TRX40 主機板,與前兩代產品不相容。

 

改變的最大原因莫過於 3 代 Threadripper 處理器與 TRX40 晶片組,連接頻寬提升至雙向 PCIe 4.0 x8 通道,頻寬升級之後得以解放 TRX40 所提供的 PCIe 通道,瞬間讓整平台的 I/O 擴充能力再提升一個檔次。

整平台的總 I/O 規劃,以 CPU 這側總共有 48x PCIe 4.0 再加上 2 組可選 NVMe 或 SATA 的 x4 PCIe 4.0 通道,因此 CPU 端共 56 條 PCIe 通道可用,並且還提供 4 個 USB 3.2 Gen 2 與 4 通道 DDR4-3200 記憶體控制器。

另一邊 FCH(主機板晶片組)這端,則有 8x + 4x + 4x 可用的 PCIe 4.0 通道,以及 8 個 USB 3.2 Gen 2、4 個 USB 2.0 和 4 個 SATA 連接埠。因此 CPU 加上 FCH 總共有著 72x PCIe 4.0 通道可用,這數量也是目前 HEDT 平台中最高的擴充數。


↑ 3 代 Threadripper 與 TRX40 平台 I/O 區塊圖。

 

稍微比較下 2 代、X399 與 3 代 TRX40 的 I/O 數量差距,在 USB 方面主要都升級 USB 3.1 Gen 2,並減少 Gen 1 與 USB 2.0 數量,而 SATA 埠是取最大值的關係,實際並不會做到這麼多。

而實際看 3rd TR Soc 與 1/2 TR Soc 在 PCIe 通道數量其實是一樣,只不過 3 代升級 PCIe 4.0,再加上連接晶片組的頻寬提升,所以實際可用數量降低。不過,這部分由 TRX40 補上更多的 PCIe 4.0 通道,因此讓這代 Threadripper 是目前 PCIe 通道最多的 HEDT 平台。


↑ 3 代 Threadripper 與 TRX40 的 I/O 數量。


↑ 藉由升級 PCIe 4.0 與加倍晶片組頻寬,這也是 AMD 這代主打的一個特點。

 

Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 處理器開箱

每一代 Ryzen Threadripper 的外盒都會讓人眼睛為之一亮,這次採用較規矩的長方形外盒,透過壓克力看到內部的處理器型號。本次測試時間稍短,除了 Threadripper 3970X 與 3960X 外,也會針對 ASUS ROG Zenith II Extreme、ASRock TRX40 Taichi 與 GIGABYTE TRX40 AORUS XTREME 主機板進行測試。


↑ 呼!肝就像時脈一樣、電一下,就能超出來。

 

Ryzen Threadripper 3970X 與 3960X 外盒相對規矩,同樣可窺見內部的處理器型號。打開外盒內,內部是用透明的壓克力罩著,而處理器則被直立固定住,需要從側邊打開邊條,就能直接抽出處理器。但比較一下,筆者比較喜歡 2 代的包裝,處理器還有個保護盒子,若不用時也可以收起來。


↑ 三代 Ryzen Threadripper 外包裝。


↑ 打開外盒,內部有壓克力罩子。

 

拆開罩子之後,就可見到本次測試的 Ryzen Threadripper 3960X 與 3970X,而處理器需從側邊拆開邊條後即可取出。


↑ Ryzen Threadripper 3960X 與 3970X。


↑ 打開邊條取出處理器。

 

每顆處理器裡面,還是提供一個扭力板手、圓形水冷的固定外框,以及說明文件和貼紙。


↑ 處理器配件。


↑ 本次測試的 3970X 與 3960X 處理器。

 

Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 處理器效能測試

兩造雙方在同一時間解禁 HEDT 平台,這明顯較勁意味相當濃厚,測試以 Threadripper 3970X 與 3960X 為主,並搭配 2 代 Threadripper 2990WX 做為比較,以及對手最高核心數的 Core i9-10980XE 進行比較。此測試可見 AMD 在 3 代架構下的性能提升,更可毫無壓力的與對手 Core X 平台相互批敵。

測試時 Threadripper 採主機板 Auto 設置,僅將 240mm AIO 水冷散熱器,設定為水泵、風扇全速;而 i9-10980XE 因為預設時脈低的關係,也藉由 AI Optimized 超頻 47x/2c, 46x/4c, 45x/8c, 44x/ALLc 的設定。


↑ 測試平台。

 

CPU-Z


↑ CPU-Z Threadripper 3970X。


↑ CPU-Z Threadripper 3960X。

 

CINEBENCH R15

多核心效能由 32 核的 3970X 以 7491 cb 奪冠,次之 24 核 3960X 6032 cb 的成績,而相較 18 核心的 i9-10980XE 也沒有太大的比較差異;但是,若 3970X 與上代 2990WX 在同核心下,確有著 48% 的性能提升。

而且即便,24 核的 3960X 也比核心更多的 2990WX 有著 19% 的性能提升,可見這代 7nm 與 Zen 2 架構對 Ryzen 有著相當重大的意義;而在單核心方面,也追到可與 Intel 比較的性能。


↑ CINEBENCH R15,性能越高越好。

 

CINEBENCH R20

多核心效能,32 核 3970X 拿下 17113 cb、24 核 3660X 則有著 13737 cb,對比上一代 2990WX,分別有著 48%、19% 的性能提升;而單核心方面則都有著 24% 的性能提升。這代 HEDT 平台將不再疲弱。


↑ CINEBENCH R20,性能越高越好。

 

Corona Benchmark

這測試相對核心越多就越強,因此 3970X 最快 29 秒,接著 3960X 以 37 秒完成測試;而這測試有趣的是,上代 2990WX 雖然核心多,但也只能勉強跟 i9-10980XE 打成平手,但換到 3 代 TR 處理器出場,則完全無視 i9-10980XE 這強勁的對手。


↑ Corona Benchmark,秒數越短越好。

 

V-Ray Benchmark

這測試結果與 Corona 類似,3970X 最快 20 秒,接著 3960X 以 25 秒位居第二,而 2990WX 還是以核心優勢以 27 秒完成測試。


↑ V-Ray Benchmark,秒數越短越好。

 

POV-Ray

這測試 3970X 以 14039 PPS 效能奪冠,接著是 3960X 的 11377 PPS;比到這,可見在 CPU 3D 渲染運算上,3 代 Threadripper 可說是相當強悍,加上對手無 18 核心以上的產品,更讓 AMD 有著先手優勢。


↑ POV-Ray,性能越高越好。

 

AIDA64 

這代 Ryzen 建議搭配 3600 MHz 記憶體,但對於 Threadripper 四通道 8 DIMM 的平台來說相對嚴苛,這也要看板廠調教、驗證的功力了。


↑ AIDA64 記憶體性能,越高越好。


↑ AIDA64 記憶體延遲,越低越好。

 

WinRAR 


↑ WinRAR,性能越高越好。

 

7-Zip


↑ 7-Zip,性能越高越好。

 

X264 / X265 FHD Benchmark


↑ X264 / X265 FHD Benchmark,性能越高越好。

 

Ryzen Threadripper 3970X, 3960X電腦系統效能測試

PCMark 10 

從 PCMark 10 總分來看,3970X 與 3960X 獲得的成績相當都在 7300 分左右,但小輸給 i9-10980XE 的 7525 分,而若細看成績 Essentials 與 Productivity 兩項目,這三顆處理器成績相當,但在 Productivity 測試上,反而 10980XE 較強接著 3960X 最後則是 3970X,也因為這成績造成了整體評分的差異。

可見多核心平台的整體性能都非常足夠,但在高核心的數位內容創作測試上,還無法讓 TR 大展身手。


↑ PCMark 10,分數越高越好。

 

PCMark 10 Application


↑ PCMark 10 Application。

 

SYSmark 2018

使用的程式包含 Acrobat、FileZilla、Excel、PowerPoint、Word、Lightroom、Photoshop 與 PowerDirector 等,並以多程式開啟的狀態下進行視窗切換,來測試系統的反應速度,測試相對嚴謹但也需要花費更多的測試時間。

而這測試結果則是 3970X、3960X 與 i9-10980XE 同分 1900 級距,也就是說這三者對於各種創作工作來說已相當強悍,若不細看至秒數差異其性能已難分難捨。


↑ SYSmark 2018。

 

Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 遊戲性能測試

遊戲效能先以 3DMark 進行測試,這也是目前相當主流的遊戲繪圖性能測試工具,顯示卡使用 RTX 2080 Ti 來比較不同 CPU 對於遊戲繪圖性能的差異。

從圖表可見,3970X 在遊戲效能下反而輸給 3960X,對於現階段遊戲來說多核不是那麼重要,但另一方面整體性能還是比二代 2990WX 要好上許多。

簡單來說,這代 3970X 與 3960X 在遊戲表現上還是有著提升,不像上一代這麼疲弱,但跟 Intel 相比還是有輸有贏,端看遊戲引擎的設計。


↑ 3DMark,分數越高越好。

 

遊戲測試加入最新的 AAA 大作《碧血狂殺 2》,以及《全軍破敵:三國》、《邊緣境地 3》與《全境封鎖 2》等四款遊戲。其中,《全軍破敵:三國》使用 DirectX 11 API、《碧血狂殺 2》預設使用 Vulkan API,而《邊緣境地 3》與《全境封鎖 2》則使用DirectX 12 API 進行測試;遊戲設定為 1080p、預設特效最高設定。

從測試結果來看,《全軍破敵:三國》、《碧血狂殺 2》與《全境封鎖 2》三款遊戲,其比較的 3970X、3960X 與 i9-10980XE 性能相當,不過若認真比較起來還是 Intel 平均高了幾幀;但是,在《碧血狂殺 2》的測試下,反而被 i9-10980XE 以平均 91 FPS 甩開。

可見遊戲效能還是屈就於遊戲引擎的開發與優化,像是《邊緣境地 3》即便 2990WX 也有相同水平的性能,但在《全軍破敵:三國》與《全境封鎖 2》中,2990WX 就明顯落後於 3960X 與 3970X。

總之,3970X 與 3960X 處理器,主要提供強大的多核心運算,不論是 3D渲染、影音轉檔、編譯等需要 CPU 高效能的工作都可升任,亦可做為遊戲電腦抒解工作壓力,但若單純比較遊戲性能,還是以 8 核心的 3800X、3700X 或 i9-9900K 系列較為適合。


↑ 遊戲測試,分數越高越好。

 

Ryzen Threadripper 3970X, 3960X 溫度與功耗測試

壓力測試方面,測試的處理器都採用 240mm AIO 水冷散熱器,在待機溫度下大家都差不多,而在 AIDA64 壓力測試,相對模擬一般電腦使用狀況下,3970X、3960X 與 i9-10980XE 測得溫度都在 80-83°C 左右。

而在 Prime95 壓力測試下,因為 AMD 採用 Precision Boost 2 的自動超頻機制,因此在多核心的壓力測試下,會自動大幅降低時脈,使得溫度、功耗表現上較低,而測試時的倍頻則標示在圖表中供各位參考。

而在功耗方面,相對是 AMD 在 7nm、Zen 2 設計下守的比較好,而 Intel 只要不用 Prime 壓力測試探究最大值,其實單比較 AIDA64 溫度功耗到不會差距這麼大。


↑ 溫度測試,越低越好。


↑ 功耗測試。

 

全核手動超頻 3970X 4.3GHz、3960X 4.4GHz

手動超頻方面,3 代 Ryzen 在一般 AIO 水冷下,幾乎都可超到全核 4.4GHz 的時脈,但由於 3970X 核心數較多,超到 4.4GHz 電壓給到 1.475V 也難壓住溫度順利通過 Cinebench R20 測試,因此退居 4.3GHz、1.35V 電壓輕鬆過關;而 3960X 則在全核 4.4GHz、電壓 4.4V 下即可通過測試。

3970X 全核 4.3GHz,Cinebench R20 CPU 18583 cb、Cinebench R15 CPU 8043 cb,成績本起預設提升了 8%、7%,而單核心因為全核超頻時脈低,則降低了 3% 性能;全核測試下溫度最高來到 84°C。

3960X 全核 4.4GHz,Cinebench R20 CPU 14742 cb、Cinebench R15 CPU 6347 cb,成績本起預設提升了 7%、5%;全核測試下溫度最高來到 89°C。


↑ 3970X All Core 4.3GHz。


↑ 3960X All Core 4.4GHz。

 

總結

下結論之前,我們先回顧 2018 年 8 月二代 Ryzen Threadripper 2990WX 處理器,當時以 32 核心與稍低的定價對上 Intel 的 18 核心 i9-9980XE,但單純比較多核心運算下可以多核優勢贏過,但普遍文書工作、基本應用、遊戲效能則無法取得優勢。

「更多核心、更便宜的價格在力扛 Intel」


↑ 二代 TR 扛著記憶體延遲在對抗,即便 32C 也無法完全壓制。

 

一轉眼來到第三代 Ryzen Threadripper 處理器,改以 7nm 製程、Zen 2 架構優化 IPC 與 Chiplets 設計,讓 4 顆 CCD 連接 cIOD 有同等的頻寬,以及 Topology 的 UMA 記憶體架構再加大 Caches,當然還要算上 Windows 支援 CPPC2(Collaborative Power and Performance Control 2),可讓核心時脈反應更迅速,並且以同程式優先分配在相同 CCX 中執行,讓這代效能再次翻倍。

因此 3970X 與 3960X 在多核心運算方面大獲全勝,而在系統平台測試中,也可與 Intel 相互較勁,但在遊戲方面還是稍弱一些,不過也不至於像二代那樣疲弱,滿足創作用戶所需的多核心運算之餘,也可做為一般電腦處理文書工作,以及遊玩電競遊戲紓解壓力。

32 核 3970X 與上代 2990WX 相比,在多核心運算上有著 48% 的效能成長,即便是 24 核心的 3960X 也比上代 2990WX 提升了 19% 的性能,單核心方面更有著 24% 的提升,整體的效能升級相當亮眼,但整體價格也稍微提升。


↑ 3 代 Threadripper 技術大集成。

 

因此筆者認為,三代 Ryzen Threadripper 在 HEDT 平台中已拉開與 Intel 差距,更何況 TRX40 與 CPU 採雙向 PCIe 4.0 x8 頻寬連接,平台的 I/O 性能也不再受限;在這樣的優勢下,可見 Intel 調整策略降低 Core X 處理器價格,反而更像是避戰,但也開了一扇窗給自己。

3970X 定價 $1999 美元、3960X 定價 $1399 美元,比起這次比較的 i9-10980XE 定價 $979 美元有著一定價格差距,而且若算上 TRX40 主機板的價位,勢必比同系列的 X299 主機板的售價還要高。

若用戶追求的是 24 核心或以上的運算效能,三代 Threadripper + TRX40 是目前消費性市場唯一的選擇;但若是 8-18 核心之間,則是 3950X、3900X 對上 Intel Core X 系列的局面,這局反而是 Intel Core X 選擇更多,而且平台是 4 通道記憶體、72x PCIe 的 X299,相比起來 3950X 可能在處理器的性價穩贏,但卻只能選擇雙通道記憶體、24x PCIe 4.0 的 X570 平台。


↑ 3 代 Threadripper 與 Core X 比較表。

 

「同核較勁論高低,價格優勢拼市佔。」

總之 AMD 三代在主流 Ryzen + X570 平台上,已有著勢均力敵的優勢,而在 HEDT 平台上 Ryzen Threadripper + TRX40 更大幅拉開效能差距自成一格,若需要多核心運算、3D 渲染/算圖、影音剪輯等專業應用,想必各位心中已有答案。

3 代 Ryzen Threadripper 系列開箱測試:

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