AMD锐龙7 5800X3D评测：全新96M三级缓存架构 重挫12900K？ _ 游民星空 GamerSky.com

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在ComputeX 2021的台北电脑展上，AMD首次向大家展示了基于3D V-Cache打造的一颗魔改版锐龙9 5900X。为了提升处理器的三级缓存，AMD在这颗锐龙9 5900X的每个CCD中（该处理器拥有2个CCD）各加入了64MB的三级缓存。使得锐龙9 5900X的三级缓存达到了惊人的2*96MB=192MB（每个CCD原本有32MB缓存）。

时隔近1年的时间，AMD终于在近期正式发布了首个基于3D V-Cache打造的量产型处理器——AMD 锐龙7 5800X3D。与锐龙9 5900X和锐龙9 5950X不同，该处理器基于锐龙7 5800X改进而来，因此这是一颗仅有一个CCD的 Zen3架构处理器。

那么，这颗锐龙7 5800X3D处理器又会给我们带来怎样的惊喜？它玩游戏的表现又如何？就让我们一起来看一下吧！

需要注意的是，这颗5800X3D处理器仍然属于AMD 锐龙7系列。

因此，本次评测中我们会加入它的前身——AMD 锐龙7 5800X以及它的哥哥AMD锐龙9 5900X还有竞品Intel Core i9-12900K这三款处理器作为对比。

整体测试分别为基准测试与游戏性能两个部分，不过由于这颗锐龙7 5800X3D主要面向的是游戏性能优化，所以测试会以游戏为主。

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  • 第1页：概述
  • 第2页：产品架构解析
  • 第3页：测试处理器外观及测试设置
  • 第4页：BIOS设置介绍
  • 第5页：测试平台及测试项目介绍
  • 第6页：CPU基准性能测试
  • 第7页：3DMark基准性能测试
  • 第8页：游戏性能测试对比（一）
  • 第9页：游戏性能测试对比（二）
  • 第10页：游戏性能测试对比（三）
  • 第11页：工况测试及总结

产品架构解析：

在开始讨论5800X3D之前，我们需要弄清楚这颗处理器较以往的锐龙7 5000系列处理器有了怎样的改变？

直观的讲就是增加了三级缓存的大小，由原本锐龙7 5800X的32MB L3缓存。提升到了96MB L3缓存。

为什么是三级缓存的变化？

要知道，作为CPU与内存之间沟通的桥梁，缓存非常重要的作用，无疑，缓存容量的提升可以让处理器的性能大幅提升的。

目前处理器的缓存分为L1、L2和L3三种，不过三种缓存在处理器的位置并不相同。其中L1和L2缓存位于CPU核心的内部，属于每个核心独享的缓存。L3缓存则位于核心的外部，属于多个核心共享的缓存。

显然，相比在核心内部动刀，在核心外部做出调整相对来讲会容易一些。

所以，AMD就是通过增加三级缓存的方式，在锐龙7 5800处理器架构的基础上做出了改进。诞生了本文的主角锐龙7 5800X3D。

对此，我们列出了一个表格，以便大家对这款处理器以及“哥哥”和“弟弟”之间的参数区别有一个大致的了解。

需要指出的是，锐龙7 5800X3D的价格在2999元，由于缓存的提升，AMD的锐龙处理器算是第二次加价了。

首次是在锐龙5 5600X，当时锐龙5 3600X的三级缓存为16MB*2。AMD在进入Zen3架构时由于将一个CCD里边2个CCX整合到了一起（5000系列单CCD内只有1个CCX了）。所以5600X的三级缓存则是32MB（16MB*2和32MB之间的关系是核心之间能否共享L3缓存）。由此处理器的价格进行了提升。

而这次5800X3D则是由原本的32MB直接升级成了96MB，所以价格也相应的提升了许多。

两款处理器最直观的感受就是三级缓存大小的提升，由32MB升级成96MB，此外则是频率方面上的变化。

锐龙7 5800X3D基础频率3.4GHz、最大频率4.5GHz。

锐龙7 5800X基础频率3.8GHz、最大频率4.7GHz。

相比之下，锐龙7 5800X3D基础频率较锐龙7 5800X降低了0.4GHz、最大频率降低了0.2GHz。

在讲锐龙7 5800X3D之前，我们需要弄懂现在的锐龙7 5800X是怎样的？

首先，锐龙7 5800X处理器只有一个CCD（核心Die）和一个I/O Die。该CCD里边共有8颗处理器核心，8个核心分别独享自己的L1和L2缓存，共享32MB的L3缓存。

AMD的锐龙7 5800X3D在缓存方面同样采用了台积电的7nm工艺，不同于传统设计中让晶体管在平面上扩展，而是经由3D堆栈的方式在原本32MB的基础上实现了额外64MB的容量扩展，相信5800X3D也是因此得名。

同时，AMD对改变的几何表面做了结构性的优化，用结构硅片来支撑核心和缓存的堆叠，起到保护和配平的作用，让核心与缓存都能够得到更好的散热效果。

通过上图可以看出5800X3D的CCD立体结构：原本的DIE位于下层，增加的64MB缓存平铺在上面，两者通过垂直于其中的铜线通信。为了配平表面，5800X3D在缓存的左右两边填充了结构硅片。除了增加整体结构稳定性之外，还可以起到辅助散热的作用。

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测试处理器外观及测试设置：

锐龙7 5800X3D

AMD锐龙7 5800X3D处理器，属于AMD锐龙7 5000系列。

左：锐龙7 5800X3D 右：锐龙7 5800X

此次锐龙7 5800X3D不仅仅是增加L3缓存这一点，AMD对内部结构也进行了优化，所以，锐龙7 5800X3D整体的核心Die在高度方面没有任何变化，封装与锐龙7 5800X一样。

左：锐龙7 5800X3D 右：锐龙7 5800X

两款处理器的背面。

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BIOS设置介绍：

在三款AMD处理器的BIOS设置方面，我们统一将OC Explore Mode设置为Expert模式。

内存A-XMP开启，频率设置为DDR4-4000MHz，时序为16-19-19-39。

同时，FCLK频率设置为2000MHz，设置UCLK=MEMCLK模式（即1:1模式）。

AMD则是开启PBO2，三款处理器的PBO2设置如上图所示。

而在Intel方面，散热器设置为水冷模式，内存开启X.M.P.（DDR5-5200MHz 40-40-40-79）。其它均不做任何调整。

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测试平台及测试项目介绍：

整体测试平台如上图所示，在测试时AMD和Intel分别使用两套平台，测试系统均手动更新至最新，NVIDIA驱动版本为512.59WHQL。

注意：因为i9-12900K与i9-12900KF在不超频、且使用独立显卡的情况下表现性能完全一致，且AMD锐龙7 5800X3D是一款不带核显的处理器。为避免误导，在下方表格时时我们会以“酷睿i9-12900KF”来作为代称，在此特别说明一下，防止大家混淆。同时在后边价格对比时，我们使用的是i9-12900KF处理器价格，敬请知晓。

测试项目分为基准测试和游戏性能测试两个方面，不过由于该处理器定位游戏，所以我们测试仍以游戏为主。

两套平台内存设置如上图所示，AMD内存频率为DDR4-4000MHz，物理频率2000MHz开启1:1模式。

Intel内存频率为DDR5-5200MHz，开启Gear2模式。

测试使用的显卡为七彩虹的iGame GeForce RTX 3090 Ti Neptune OC 24G又叫水神。

该卡支持一键超频功能，一键可超频至boost频率1905MHz。

在供电方面，显卡采用了标准的18+3相供电设计，核心供电18相、显存3相。显卡自带一个240mm的一体式水冷散热器，能够为核心部件带来更好的散热环境。

测试使用的硬盘是来自Kingston FURY的Renegade PCIe 4.0 NVMe M.2 SSD（又称叛逆者），这是一款容量为4TB，支持PCIe Gen4协议的NVMe M.2固态硬盘，采用了3D TLC NAND颗粒及Phison E18主控，其连续写入速度可达7300MB/s，连续写入速度则是6000MB/s。算是目前最大容量的M.2固态硬盘了，其质保时长为5年或4.0PBW。

由于使用了高性能的RTX 3090 Ti水神显卡，为了保证整体平台的供电稳定性，本次测试我们使用了德商德静界的PURE POWER FM 1000W这款额定功率为1000W的80Plus金牌电源，该电源支持双路12V输出，其中主要为主板及CPU供电的接口为12V1——46A，主要为显卡供电的接口为12V1——42A，该电源能够为系统提供更加纯净，充足的供电性能。

由于测试主要是CPU的性能对比，为了保证散热效能让CPU有一个稳定运行的环境，我们使用了德商德静界的be quiet PURE LOOP 360一体式水冷，该水冷为双层包裹水泵设计，可以使水泵的运行更加的静音，同时搭配专门配备的3个120mm水波纹风扇，可以在提高风量的同时，极大降低风阻。

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CPU基准性能测试：

《CPU-Z》17.01.64版本Benchmark 单线程测试结果

《CPU-Z》17.01.64版本Benchmark多线程测试结果

SuperPI Mod 1M单线程计算用时（越小越好）

wPrime单线程32M计算用时（越小越好）

wPrime多线程1024M计算用时（越小越好）

Cinebench R23单线程渲染性能得分

Cinebench R23多线程渲染性能得分

《PCMark10》Extended综合性能得分

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3DMark基准性能测试：

《3DMark》CPU Profile 单线程处理器性能得分

《3DMark》CPU Profile最大线程处理器性能得分

《3DMark》Time Spy Extreme DX12，4K CPU性能得分

《3DMark》Time Spy DX12，2K CPU性能得分

《3DMark》Fire Strike Ultra DX11，4K 物理性能得分

《3DMark》Fire Strike Extreme DX11，2K 物理性能得分

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游戏性能测试对比（一）：

《看门狗：军团》最高画质游戏性能测试结果对比

《刺客信条：英灵殿》极高画质游戏性能测试结果对比

《孤岛惊魂6》极高画质游戏性能测试结果对比

《全境封锁2》极高画质游戏性能测试结果对比

《彩虹六号：围攻》超高画质游戏性能测试结果对比

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游戏性能测试对比（二）：

《幽灵行动：断点》终极画质游戏性能测试结果对比

《古墓丽影：暗影》最高画质游戏性能测试结果对比

《地平线：零之曙光》终极质量画质游戏性能测试结果对比

《中土世界：战争之影》极高画质游戏性能测试结果对比

《无主之地3》恶棍画质游戏性能测试结果对比

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游戏性能测试对比（三）：

《奇异小队》超级画质游戏性能测试结果对比

《荒野大镖客：救赎2》注重质量画质游戏性能测试结果对比

《神陨》史诗画质游戏性能测试结果对比

《光明记忆：无限》极高画质Benchmark性能测试结果对比

《边境》Benchmark 极端画质性能测试结果对比

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工况测试及总结：

在最后，我们还是使用AIDA64单烤FPU的方式对这款处理器进行了工况测试。

测试时间在70分钟左右，此时CPU的主频变成了4.15GHz左右，CPU的温度来到了90摄氏度。此时CPU的功耗为110.83W，整体平台功耗为218.7W（仅CPU满载）。

我们同样对前边的游戏成绩做了一份表格，以便大家对这款处理器的游戏性能有个直观的认识。并且我们以锐龙7 5800X3D处理器看做100%性能，其它处理器与该产品的差距可以直观地感受出来。

由于测试均采用Benchmark程序对比的结果，所以可复测性还是比较大的。

通过结果来看，这款处理器的虽然在基准测试方面并不算太过突出。但是在游戏性能上的提升还是蛮大的。

可以看到，即使是与Intel的酷睿i9-12900K相比，这款处理器在15款游戏中，比对方也高了近5%左右。

严格意义上讲，这次的锐龙7 5800X3D处理器算是AMD对3D V-Cache的一次全新尝试，是AMD首次尝试在原有的基础上对三级缓存进行扩容、提升。是处理器与内存交互的吞吐量变得更大，更效率。

在这项技术成熟之后，可以预见的，AMD会对自家的处理器进行进一步的调整。使其未来推出的产品都会配备大容量三级缓存，以此来提升处理器的游戏性能。

最后，我们同样列出了AMD及Intel主要硬件的价格对比表，由于AMD锐龙75800X3D处理器并没有集成显卡，所以Intel方面对比的是同样不带核显的酷睿i9-12900KF处理器（价格均参考京东商城）。

在不考虑超频的情况下，AMD平台方面仅选择B550芯片组即可，整套下来搭配DDR4内存只要5137元。而在Intel方面，由于处理器选择了i9-12900KF这样顶级产品，我们还是推荐使用DDR5的内存，好在内存的价格已经降下来了，但是由于Intel需要选择价格较高的Z690芯片组原因，全套下来需要8378元，两者差价3241元。

可以看到，如果选择现在装机，且定位是游戏的话，在高端处理器中做出选择，无论在游戏性能、DDR4更为成熟还是价格方面，锐龙7 5800X3D都要比友商的酷睿i9-12900KF更有优势。而如果并不着急攒机的话，我反而更加期待3D V-Cache在后期AMD新处理器上边的表现。

毕竟Zen4架构也要来了，全新平台的升级，AMD肯定会带来更多的“黑科技”，届时新一代处理器又会给大家带来怎样的表现？让我们拭目以待吧！

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