
AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器。
在年初 CES 展透露了首款採用 3D-V-Cache 快取堆疊封裝技術的消費等級處理器:Ryzen 7 5800X3D 處理器後(請見:【CES 2022】AMD 推出 Ryzen 7 5800X3D 處理器 並且預告 Zen 4 處理器將在今年登場!),AMD 終於在三月中公佈了 Ryzen 7 5800X3D 處理器的大致性能以及發售資訊(詳細請見:AMD Ryzen 7 5800X3D 發售消息公佈!加碼六顆處理器與主機板升級佛心推出),透過 3D V-Cache 堆疊快取封裝技術,讓 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在遊戲性能的表現上,比起先前 AMD 陣營在消費級處裡器遊戲效能表現最好的 Ryzen 9 5900X 還要快上 15%,在核心數較少以及時脈較低的狀況下,還有這樣的遊戲實際表現,可說讓人相當驚奇。而陳拔也在正式上市前,向 AMD 借來了一顆 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的測試品,來看一下實際表現上是否有如 AMD 所講的那麼神!
AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器架構
不過看實際表現前,按照慣例還是先來了解一下 AMD Ryzen 7 5800X3D 的相關架構與簡報,AMD 表示他們向來了解電腦使用者對於極致性能的追求,所以從 2017 年的第一代 Zen 處理器開始,就不斷地在處理器製造工藝、架構、封裝技術上進行革新,持續推出像是 MCM、Chiplet、甚至是這次的 3D 堆疊封裝設計,來讓使用者在遊戲或是內容創作上獲得最好的性能。

AMD 在簡報中表示從 2017 年的第一代 Zen 處理器開始,就持續提供玩家高性能的處理器。

包括製程技術、微架構以及封裝設計上都持續不斷推進。

在封裝技術部份更是持續領先,從 2.5D HBM、MCM 模組、Chiplet 小晶片設計一直到現在的 3D Chiplets(Chiplet + 3D 堆疊技術),提供更高的效能表現。
AMD 在簡報中也對 AMD 3D Chiplet 技術進行了大略的介紹:

AMD 3D Chiplet 技術架構示意,可以看到主要在原本的 8 核心 Zen 3 CCD 上面堆疊了 64 MB 的 L3 快取記憶體,並且在 CCD 與 L3 快取記憶體間,以直接銅對銅的方式進行黏合,輔以矽穿孔技術讓上方的 L3 快取記憶體訊號通過。

AMD 3D V-Cache 架構的三大組成:Zen 3 CPU Die、3D V-Cache 延伸 L3 Die 以及 3D V-Cache 結構 Die,在 Zen 3 CPU Die 以及 L3 Die 部分均採用台積電 7 奈米製程,而 3D V-Cache 結構 Die 的部分則是補足了 Zen 3 CPU Die 與 L3 Die 間的面積落差,讓加入了 L3 Die 後的 CPU 核心仍然能維持表面平整,並且提供了結構上的支撐以及 CPU 核心散熱傳導。

在結合設計部分,AMD 這次採用了所謂 Hybrid Bonding 的技術,透過兩階段的結合設計,除了原本的 Dielectric 電介質的接合外,另外還導入了銅對銅的接合技術。

另外在 Chiplet 小晶片連接部分,也透過兼具縮小至 9u 的 Hybrid Bond 3D 技術來增加處理器的工作效率,這部分主要透過台積電的 TSVs 矽穿孔技術,縮小連接孔位的間距,在同一面積下提供更多通道,讓每個 cycle 間的能夠通過的訊號量增加,並且減少 idle 等待的時間,除了提高效能外,在效能/功耗比上更有 3 倍左右的提升。

而在側面結構比較上可以看出,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的 CCD Die 厚度跟非 3D 堆疊封裝的處理器是一樣的,主要是透過 CMP(Chemical-Mechanical Planarization,晶圓平坦化)技術,以晶圓拋光方式將 CCD Die 厚度(Z-Height)縮減來達成這個結果,並且強調未來也可運用在不同尺寸的 die 上。

整體來看,AMD 3D Chiplet 技術可以大幅提升處理器核心的互聯密度,並且也提供了 3 倍以上的效能/功率表現。

而首款應用 3D 堆疊封裝技術的遊戲處理器,就是 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器,維持原本 Ryzen 7 5800X 的 8 核心 16 執行緒配置,但 L3 快取由 48 MB 加大至 96 MB,時脈由原本 3.8 GHz/4.7 GHz 下降至 3.4 GHz/4.5 GHz,TDP 維持 105 W 的設定。

AMD 官方在簡報中表示對上自家遊戲旗艦 Ryzen 9 5900X 處理器,Ryzen 7 5800X3D 處理器在遊戲效能上也有 15% 的平均領先。

在 1080p 解析度設定下跟 Ryzen 9 5900X 處理器相比,最高有 36% 的領先幅度,不過看起來還是會依照測試遊戲的不同而有所差異。

另外跟競爭對手 Intel i9-12900K 相比,在遊戲部分 AMD 表示 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器也可戰成平手,在部分遊戲更有大幅度的領先。

若是將處理器價格、主機板升級等外部成本考量加上去,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器跟 Intel i9-12900K 處理器相比,整體價值大約多了 40%。

其實對目前 AMD 使用者最有利的,就是僅需要透過 BIOS 升級的方式,就可安裝 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器提供有感的效能升級。

而在升級 BIOS 之後,就連前一代的 X470/B450 晶片組,都可支援 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器,並且不需要額外的晶片組更新驅動程式,甚至是前兩代的 X370/B350/A320 晶片組主機板,在經過特定 BIOS 升級後,也可提供支援。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器將在 4 月 20 日開賣。
AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器開箱與效能實測
接著就來看 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的實際開箱與效能表現,首先是開箱的部分。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的盒裝正面。

在盒裝正面右上角還有 AMD 3D V-Cache 的字樣。

盒裝側面一樣有透明視窗可直接看到處理器本體。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器盒裝的內容物,包括處理器本體、Ryzen 7 貼紙、安裝說明以及升級聲明。
接著就將 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器安裝到測試平台上進行測試,這次陳拔使用的測試平台如下:
主機板:ROG CROSSHAIR VIII Dark Hero
記憶體:G.Skill Trident Z Neo DDR4-3600 8G X2
顯示卡:NVIDIA GeForce RTX 3080 FE
系統 SSD:Samsung 980 Pro SSD 1TB
電源供應器:海韻 PRIME TX1000
處理器散熱:CORSAIR H170i ELITE CAPELLIX 處理器 420 AIO 水冷散熱器
作業系統:Windows 11 Pro 21H2 版
另外陳拔也針對 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的主要比較對象:Ryzen 9 5900X 處理器以及競爭對手的 Intel i9-12900K 處理器進行測試,Intel i9-12900K 處理器的測試平台如下
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主機板:ROG MAXIMUS Z690 Hero
記憶體:Micron Crucial DDR5-4800 8GB X2
顯示卡:NVIDIA GeForce RTX 3080 FE
系統 SSD:Samsung 980 Pro PCIe Gen 4 SSD 1TB
電源供應器:Seasonic Prime TX-1000
處理器散熱:CORSAIR H170i ELITE LCD 處理器 420 AIO 水冷散熱器
作業系統:Windows 11 Pro 21H2 版
因為陳拔手邊的 Z690 DDR4 記憶體主機板都已歸還,所以在這裡採用 DDR5 記憶體接近的配置進行搭配測試,在這邊請大家見諒。
另外在安裝 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器前,陳拔也將測試平台的 ROG CROSSHAIR VIII Dark Hero 主機板升級至支援 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的 AGESA 1.2.0.6b 版本(華碩版號 4006),以下是主機板 BIOS 的顯示畫面。

ROG CROSSHAIR VIII Dark Hero 主機板 BIOS 升級後的顯示內容。

在測試時則是開啟 DOCP 設定檔,將記憶體時脈設定為 DDR4-3600 MHz 進行測試。
至於在處理器超頻部分,AMD 官方將 Ryzen 7 5800X3D 處理器鎖定在基頻 3.4 GHz,最大加速時脈為 4.5 GHz 的設定,陳拔手上的這顆測試用處理器,在測試過程中最高曾有跑至 4.55 GHz 的數字,但大部分維持在 4.45 GHz 的最高時脈值。
而針對 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的超頻部分,AMD 官方則是做了以下的解釋:『AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器採用全新 3D V-Cache 封裝技術,目前並無提供與傳統晶片相同的電壓/頻
接著來看一下 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 CPU-Z 軟體上顯示的內容:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 CPU-Z 的顯示狀況。
AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器核心效能測試
首先來看處理器核心部分的效能,這部分以 CPU-Z、7-Zip、WinRAR、Sisoftware Sandra 四套軟體進行處理器核心、檔案壓縮/解壓縮等的效能測試,以下是測試結果:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器 CPU-Z 單執行緒效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器 CPU-Z 多執行緒效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器 7-Zip 壓縮/解壓縮效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器 WinRAR 解壓縮效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器 Sisoftware Sandra 算數處理器效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器 Sisoftware Sandra 加密處理器效能測試結果。
就測試結果來看,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器由於時脈與核心數部分仍然較 5900X 以及 i9-12900K 要低,所以在核心效能上仍然落後於兩者,不過在 CPU-Z 單執行緒以及檔案壓縮/解壓縮的效能上,卻有追上甚至是領先的表現。
AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器多媒體/畫面渲染效能測試
接著利用 X264 FHD BENCHMARK、X265 BENCHMARK、Sissoftware、CINEBENCH R15/R20/ R23 等軟體,測試 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在影片編碼、畫素處理量以及畫面渲染速度的效能,以下是測試結果:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器 Sisoftware Sandra 多媒體處理器的效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 X264 FHD BENCHMARK 以及 X265 BENCHMARK 影片編碼的效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 CineBench R15/R20 的單核心效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 CineBench R15/R20 的多核心效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 CineBench R23 的核心效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 V-Ray 影像渲染的核心效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 V-Ray 影像渲染的 GPU 效能測試結果(設定為 CPU)。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 Corona 1.3 影像渲染的效能測試結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 POV-Ray 影像渲染的效能測試結果。
在這部分仍然是以單純核心運算為主,時脈與核心數較低的 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在這裡並未因為增加了 L3 快取而有相對應的效能優勢。
AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器記憶體效能測試
接著來看 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器,在 AIDA 64 軟體中記憶體效能部分的表現,這部分測試因為測試平台的限制,Intel 平台採用 DDR5 記憶體,在這邊先為大家說明:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 AIDA64 記憶體效能測試項目的結果,因為整體處理器基礎架構仍然維持與 Ryzen 7 5800X 同樣的配置,所以在 AIDA64 測試中也會出現寫入數據減少的狀況。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 AIDA64 記憶體延遲測試的結果,另外在 L3 快取延遲的部分,AMD 官方表示雖然加大至 96 MB 後,Ryzen 7 5800X3D 的延遲有比 Ryzen 7 5800X 要多出 3ns 左右,但是對比加大 L3 快取後遊戲效能提升效益,這點是相當值得的,陳拔也列出在 AIDA64 記憶體效能測試時的整體數據,提供給大家參考。
- 5900X
- 5800X3D
AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器遊戲效能測試
接著就來看這次 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的主要訴求重點:遊戲效能提升這部分,在 AMD 的簡報內提到透過加大的快取記憶體以及 3D V-Cache 技術能夠減少 CPU 運算單元等待資料的 Idle 時間,可以在同一個週期內處理更多資料,進而提升遊戲的執行效能。對比 IIntel 以時脈提升的做法來增加遊戲效能,AMD 表示是更能夠展現技術開發能力的做法,至於未來 3D V-Cache 是否會搭載在今年下半年登場的 Ryzen 6000 處理器上,AMD 在官方簡報後的問答時間並未把話說死。
首先是在 3DMark 測試軟體的部分,主要透過 3DMark Time SPY/Time SPY Extreme、FireStrike Extreme/Ultra 以及 CPU Profile 等五個測試項目來看 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在遊戲效能上的表現,再度提醒大家這邊的 Intel Core i9-12900K 是搭配 DDR5 記憶體進行測試。

在運用 DirectX 12 API 的 3DMark Time SPY 測試項目上,在 1440p 解析度的 Time SPY 測試項目中,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器跟 Ryzen 9 5900X 其實相差無幾,但是與 intel Core i9-12900K 仍有一段差距。而在 4K 解析度的 Time SPY Extreme 中,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器就與 Ryzen 9 5900X 以及 i9-12900K 的表現有著較大落差。

至於在使用 DirectX 11 API 的 Fire Strike 項目中,不論是 1440p 的 Extreme 或是 4K 的 Ultra 分數差異都不大。

在僅計算 CPU 效能的 CPU Profile 測試項目部分,這部分就回歸到原本時脈與核心設計上的差異,所呈現出的效能表現。
而在真實遊戲表現上,陳拔則是利用《刺客教條:維京紀元》(Assassin's Creed Valhalla)、《極地戰嚎 6》(FarCry 6)、《看門狗:自由軍團》(WatchDogs:Legion)、《邊緣禁地 3》(Borderland 3)、《大地長征 5》(DIRT 5)、《F1 2021》、《地平線:期待黎明》(HORIZON ZERO DAWN)、《古墓奇兵:暗影》(Shadow of the Tomb Raider)、《德軍總部:血氣方剛》(Wolfenstein: Youngblood)、《電馭叛客 2077》(Cyberpunk 2077)等十款 3A 等級遊戲,在 1080p 解析度下,以遊戲最高畫質及特效全開、開啟光線追蹤、關閉 DLSS/FSR/RSR 的設定下進行測試,以下是 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器測試的結果:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 1080p 解析度下的遊戲顯示效能,在目前主要的 3A 遊戲大作上,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的表現幾乎可與 Ryzen 9 5900X 平起平坐,甚至在一些強調高幀率顯示的遊戲部份,更是具有相當大的領先幅度。而跟 i9-12900K 處理器相比,也是類似的結果,遊戲顯示幀率越高,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器效能提升的幅度就越多。
另外在遊戲延遲的部分,陳拔也列出了在測試結果會顯示遊戲延遲的項目,結果如下:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在遊戲顯示延遲上的測試結果,跟 Ryzen 9 5900X 以及 i9-12900K 相比並不遜色。
AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器日常工作效能測試
接著來看 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的日常工作效能測試,使用的測試工具包括 BAPCO CrossMark 測試軟體、 UL Procyon 測試軟體、PCMark 10 測試軟體、WebXPRT 3 測試網頁,來看看 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在日常工作的效能表現,首先是 PCMark 10 的測試結果:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 PCMark 10 的測試結果,雖然大部分仍然是高時脈多核心的 i9-12900K 領先的態勢,但是在遊戲以及 PowerPoint 測試項目中, AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器則是有著更好的表現。
另外在 UL Procyon Office 測試軟體中,針對微軟 Office 系列套裝軟體的運作效能進行測試,以下是測試結果:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 UL Procyon Office 測試軟體的測試結果,跟 PCMark 10 測試結果相近。
至於在透過微軟 Office 軟體以及 Adobe 的 Photoshop/Premiere Pro 進行套用腳本的 BBapco CrossMark 效能測試部分,以下是 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的測試結果:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 Bapco CrossMark 的測試結果,可以看到在傳統的工作運用領域中,高時脈設定的 i9-12900K 還是比較有優勢,但是 Ryzen 7 5800X3D 的性能表現則相當接近甚至超越 Ryzen 9 5900X 了。
AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器內容創作效能測試
而在目前高階處理器的另一大運用族群:內容創作部分,陳拔則是透過 UL Procyon 測試軟體中的 Photo/Video BenchMark 測試項目以及 Adobe 的 PugetBench 效能測試外掛進行測試,以下是 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的測試結果:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 UL Procyon Photo Editing BenchMark 的測試結果,這部分仍然是多核心/高時脈的配置佔有優勢。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 UL Procyon Video Editing BenchMark 的測試結果,這部分 Ryzen 7 5800X3D 處理器已經貼近 Ryzen 9 5900X 的表現,但與 i9-12900K 有段差距。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 UL Procyon Video Editing BenchMark 中,複雜編輯的的分項測試 1 結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 UL Procyon Video Editing BenchMark 中,簡單編輯的分項測試 2 結果。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在 PugetBench for Adobe Premiere Pro 影片編輯效能測試結果。總結在影片編輯部分仍然是多核心處理器佔有優勢,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在這部分效能貼近了 Ryzen 9 5900X ,但仍與 i9-12900K 有一段差距。
AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器測試時功耗與溫度表現
這次 AMD 強調透過 Hybrid Bonding 技術在加大 L3 快取時能夠增加三倍的效能/功耗比率,讓人相當期待 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在溫度與功耗上的表現,陳拔也在測試時利用 Core Temp 軟體紀錄了處理器的最高功耗與核心溫度,以下是在效能測試時所記錄到的數值:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在測試時的處理器最高功耗,可以看到大約跟 TDP 105W 的設定沒有太大差異,最高落在 124 W 左右,不僅比起 Ryzen 9 5900X 要低許多,跟 i9-12900K 相比更是僅有接近 1/2 的水準,對於整體系統的供電負擔上相對降低許多。
既然功耗數不高,相對的在溫度部分也應該也有較為冷靜的表現,以下是 AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在效能測試時的最高溫度表現:

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在效能測試時所記錄到的最高溫度數值。

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在效能測試時所記錄到的最高溫度數值-2。
就記錄到的結果來看,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在加入 3D 堆疊的 L3 快取記憶體後,在相同散熱條件下負載時溫度有比 Ryzen 9 5900X 略高的傾向,但仍取決於該應用是以大型資料讀寫抑或是多核心高時脈取向而定。
AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器測試總結

AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器。
就測試結果來看,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的確是一顆針對遊戲效能特化的處理器,雖然在基礎核心效能上仍與 Ryzen 9 5900X 或是 Intel i9-12900K 有段差距,但在遊戲表現上完全是可以跟兩者匹敵甚至是超越的,尤其是在高幀率遊戲部份,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器在加大 L3 快取後的優勢更加明顯,若是以遊戲為主力的使用者,以 449 美元的價格帶來看,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器的效能表現真的是『俗又大碗』!
不過相對的在加入了『背包』上的 L3 加大快取後,AMD Ryzen 7 5800X3D 處理器即便功耗上沒有提升太多,但是在熱度上升較為明顯,在測試時很多項目中都會超過 Ryzen 9 5900X,若是要使用這顆處理器,在散熱應對上要注意一些。