讓對手嚇到吃手手的 Ryzen Threadripper 3990X 64 核心處理器評測

讓對手嚇到吃手手的 Ryzen Threadripper 3990X 64 核心處理器評測

こんばんは、UNIKO's hardware です!
AMD 自從 ZEN 的微架構處理器誕生後,為 PC 產業及市場帶來了巨大的變化,並且在今年 2 月初又再度打破 HEDT 型號處理器的上限,把規格又再往上推了一大層,這次就讓 UH 帶大家來看看 Ryzen Threadripper 3990X 表現如何~

AMD Ryzen Threadripper 3990X 處理器
HEDT 平台和一般消費級的 Ryzen 處理器有什麼不同?HEDT 平台 Threadripper 處理器除了擁有更多的運算核心,可以讓用戶能在同一時間內處理更多事情以外,還具備更多的 PCIe I/O,可以作連接更多的 GPU 或 FPGA 處理器、更多 PCIe SSD 儲存裝置,同時可支援更多 DRAM 記憶體模組、更高的系統記憶體容量,能滿足高階 PC 玩家及工作站專業用戶的使用需要。

而這次推出的是代號「Castel Peak」HEDT 型號處理器 Ryzen Threadripper 3990X,規格高達 64 核心 / 128 執行緒、時脈預設 2.9GHz / Boost 4.3GHz、L2 + L3 達 288MB、PCIe 4.0 傳輸技術、TDP 280W。

Threadripper 3990X 的核心數量雖然比 3970X 多出一倍,但受惠於先進的 TSMC 7nm 製程及更佳的電壓、時脈曲線設定,所以最高 TDP 仍然保持在 280W 的水平。Intel 最高的核心數處理器只有 28 核心,所有高階 HEDT 平台已經被 AMD Ryzen Threadripper 給全部佔據。
▲Ryzen Threadripper 3990X 處理器。
▲全新 Socket sTRX4 封裝。

▲Socket sTRX4 處理器介面。

Zen2 的 HEDT Threadripper 處理器雖然在針腳數量和上代 Threadripper 同為 LGA 4094,但部分定義有做了修改,所以全新的這代要搭配 TRX40 平台主機板,在舊有的 X399 主機板是不能使用的 。

不相容上代X399原因 - 延伸閱讀

Ryzen Threadripper 3990X 的 Chiplet 分布和其他 HEDT 型號的處理器不同,在設計上使用TSMC 7nm 製程的 8 顆 CCD+GlobalFoundries 12nm 製程的 1 顆 IOD 所組成,1 顆 CCD 內 建39 億個電晶體、晶片尺寸約為 74mm²,cIOD 內建 83.4 億個電晶體、晶片尺寸為 416mm²,因此這個 3990X 處理器總共有 332.9 億個電晶體、Die Size 總和達 1,008mm²,不論在電晶體數量或是面積都相當誇張。
▲採用 Chiplet 設計、8 個 CCD+1 個 cIOD 配置。

▲多達 128 個框框可以數。

提醒:Ryzen Threadripper 3990X 的規格為 64 核心 128 執行緒,要將 3990X 實力完全發揮的話,需要作業系統與軟體的需求,AMD 建議使用 Windows 10 1903 18362.535 或更新的內核,並確保已安裝 KB4530684 更新檔案,才能將效能實現最大化。

另外不少應用程式及測試軟體是基於較舊的軟體編譯器生成,因此最高只能在 64 執行緒,AMD 已積極和軟體開發者合作,讓更多軟體能支援高於 64 執行緒的處理器。

例如舊版的 Cinebench R20 與 ROV-Ray 都無法支援高於 64 執行緒的處理器,但更新至 Cinebench R20 20.06 與 ROV-Ray 3.7 Final Release 版本後,Ryzen Threadripper 3990X 真正實力就能完全發揮出來,這也是 3990X 為何較晚發佈的主因,就是要讓更多的軟體能完整支援並發揮性能!

測試配備 & Benchmark 實測數據

測試平台
處理器:AMD Ryzen Threadripper 3990X
主機板:ASROCK TRX40 TAICHI
顯示卡:AMD Radeon RX 5700 XT 8GB GDDR6
記憶體:TIGO X3 ARGB DDR4-3600 CL16-18-18-38 1T 8GBx8
固態硬碟:CORSAIR MP600 2TB NVMe SSD
電源供器:ANTEC High Currect Pro 1200W PSU
散熱器:CORSAIR Hydro Series H100i PRO

測試平台
處理器:AMD Ryzen Threadripper 3970X
主機板:ASROCK TRX40 TAICHI
顯示卡:AMD Radeon RX 5700 XT 8GB GDDR6
記憶體:TIGO X3 ARGB DDR4-3600 CL16-18-18-38 1T 8GBx8
固態硬碟:CORSAIR MP600 2TB NVMe SSD
電源供器:ANTEC High Currect Pro 1200W PSU
散熱器:CORSAIR Hydro Series H100i PRO

測試平台
處理器:Intel Core-i9 10980XE
主機板:ASROCK X299 TAICHI CLX
顯示卡:AMD Radeon RX 5700 XT 8GB GDDR6
記憶體:TIGO X3 ARGB DDR4-3600 CL16-18-18-38 1T 8GBx8
固態硬碟:CORSAIR MP600 2TB NVMe SSD
電源供器:ANTEC High Currect Pro 1200W PSU
散熱器:CORSAIR Hydro Series H100i PRO
Windows 10 Professional 1909
室溫 26 度
▲CPU-Z Threadripper 3990X。

▲PCMark 10。

Essentials 測試在一般 PC 常見任務的工作負載,Productivity 測試反應在辦公環境的工作負載 
Creation 測試在媒體和視覺影像製做,成績為綜合性能分數 。

PCMark 測試分數並不會因為核心數增加而線性成長,在 Essentials 測試和 3970X 相同,Productivity 則因為 3990X 時脈較低輸給 3970X,但在 Creation 測試中因平行運算的權重增加,3990X 的優勢很明顯。

▲Microsoft Office Benchmark。

Microsoft Office 2019 的 Word、Excel 及 PowerPoint 應用軟體,測試 PC 的辦公軟體運算性能,成績為多個細項測試的平均執行時間。

在 Word 的測試中大部份工作都是利用較少執行緒作業,因此小輸時脈較高的 3970X,而在  Excel、Powerpoint 測試中會有較多多核運算,3990X 可以發揮多核實力。

▲Adobe Creative Benchmark。

Adobe Creative CC 的 Illustrator、Photoshop、InDesign 及 After Effects 應用軟體,測試 PC 的影像及繪圖軟體運算性能,成績為多個細項測試的平均執行時間。

從測試可以看到在 Adobe Creative Suite 的基準測試中,3990X 指令平均執行時間都有相當幅度的降低,大大提升了創作者的工作效率。

▲CineBench R15 Benchmark。

CineBench R15 是跨平台 3D 內容創作測試軟體,測試場景包含大約 2000 個對象,它們總共包含超過 30 萬個多邊形,並使用清晰和模糊的反射、區域指示燈、陰影、程序著色器、反鋸齒等等。成績以性能點數顯示,運算越快、分數越高。

這項測試非常吃重多核運算,可以支援高於 64 執行緒以上的單一處理器,這邊可以看到 3990X 相較 3970X有著約 28% 的性能增加。

▲CineBench R20 Benchmark。

CineBench R20 也是非常吃重多核運算,在新版的 CineBench R20 20.06 版本中,性能相較3970X 高出 31%。

▲CPUID Benchmark。

測試處理器對 x86 指令的吞吐量,能反映處理器 Front-End 引擎的性能表現,測試單一核心及所有核心完全負載,成績以性能點數顯示,運算越快、分數越高。

3990X 的 Boost 時脈比 3970X 低一點,所以單核運算性能落後 3970X,但在多核心運算方面就有著非常明顯的性能差異。

▲7 Zip MIPS Benchmark。

測試 CPU 對 LZMA 壓縮和解壓縮算法的執行性能,非常著重浮點運算單元的性能,並對多核運算作出性能優化,成績以 MIPS 為單位,運算越快、分數越高。

其實 7 Zip 並不支援超過 64 執行緒的處理器,但它可以偵測出真實核心並優先使用,因此  3990X 是以 64 Cores / No SMT 模式運作,性能還是會比 3970X 的 32 Cores / 64 SMT 還高。

▲POV-Ray 3.7 Benchmark。

測試開源光線追蹤繪製三維圖像 3D 渲染引擎,用於模擬光物理行為,生成逼真 3D 圖像影像,並在繪圖及工業領域包括生物、化學、蛋白質研究、醫藥、建築、工程、產品設計等廣泛使用,成績為運算時間,運算越快、時間越短。

在新版的 ROV-Ray Final Release 版本,3990X 可以發揮出 128 執行緒的實力。

▲RealBench V2.56。

測試含括 GIMP 圖像編輯、Handbrake h.264 影片壓縮以及前兩個程序再加上 OpenCL 的繁重多任場景,運算越快、分數越高。

除了 Image Editing 測試並非完全重度使用多核心運算以外,OpenCL、Handbrake 和 Heavy Multi-tasking 測試均為重度多核心運算,3990X 有著非常明顯的增長。

▲SPECviewperf 13。

此測試基於專業應用程序的工業繪圖性能,測試項目包括 3DsMAX CATIA、Cero、Energy、Maya、Medical、Showcase、Siemens NX 及 Soildworks,是業界認可性最高的工業繪圖基準測試,運算越快、分數越高。

目前 SPECviewperf 13 測試中有不少項目存在 64 執行緒的限制,測試結果 3990X 的性能和 3970X 差不多,因此專業用戶在考慮購買 3990X 前,最好先詢問軟體開發商是否有支援 64 執行緒或以上。

▲AIDA64 各項 Benchmark。

AIDA64 基準測試可衡量 PC 的 32bit / 64bit 整數、單雙精度浮點、AES 及 SHA-1 數學運算,支援多執行緒運算優化,比較硬體的數據處理任務及數學運算能力。

在新版的 AIDA64 版本中,已針對 3990X 處理器 128 執行緒作出支援了 ,可以看到 3990X 相較 3970X,有著將近 40~45% 的性能成長,這幅度非常巨大。

▲SiSoftware Sandra。

此項測試為數學運算基準測試,包括加密、財務、科學及 VM 運算性能作出評估,使用 SSE2、FMA 及 AVX 等指令集加速功能,數字越大、性能越好。

Sandra 測試可以支援 128 執行緒,因此 3990X 的表現非常強大。

▲wPrime Benchmark。

此基準測試軟體是通過遞歸函數調用的牛頓公式,通過計算平方根來測試處理器性能,能夠反映系統的數學運算平行處理能力,也是標準的業界基準測試,時間越短、性能越好。

wPrime Benchmark 屬於較舊的測試軟體,無法支援高於 64 執行緒 (含),因此 3990X 性能落後於 3970X。

▲C++ Pi CPU。

C++ Pi CPU 測試採用 Visual C++、OpenCL、STL 及 Win32 程式庫,執行 10 億位的 16 進制 Pi 的並行運算,測試處理器對 64bit 整數運算及雙精度運算能力,數字越細、性能越好。

在新版的 C++ Pi CPU 版本中,3990X 可以發揮出多核心的實力。

▲x265 Benchmark。

採用跨平台的 X265 開源編碼引擎,可支援 MMX2、SSE4.2、AVX、AVX2、FMA3、LZCNT 及 BMI2 等加速指令集,對處理器數學及浮點運算能力非常敏感,數字越大、性能越好。

x265 Benchmark 並不支援超過 64 執行緒的處理器,但它可以偵測出真實核心並優先使用,3990X 在 1080p 測試中輸 3970X,但在 4K 的測試領先 3970X。

溫度測試
▲開啟 PBO 後完全負載 100 分鐘,溫度約 87 度。

開啟 PBO 模式後,使用 AIDA64 System Stability Test 直接燒 FPU 100 分鐘,溫度約在 87 度左右。

超頻測試
Ryzen Threadripper 3990X 頻率雖然可以 Boost 到 4.3GHz,但要在全部 64 核心都超頻,空間就比較低,畢竟要壓制高達 64 核心所發出的熱量並非一般散熱器可以應付的

▲Ryzen Threadripper 3990X @ 4.2GHz OC。

此次的 Ryzen Threadripper 3990X 超頻測試中,散熱器使用市場上常見的一體式水冷 CORSAIR H100i Pro 240mm,在 1.35V 的電壓中可以全核超頻至 4.2Ghz,並通過 Cinebench R15 測試,CPU Package 最高達到 621W,如果想要超頻更高一些的話,需使用更好的水冷。

結論
AMD Ryzen Threadripper 3990X 是全球首款 64 核心 x86 Desktop 處理器,專門為 4K / 8K 影像特效製做、專業 3D 繪圖及工作站運算等多工專業應用而生,相較於 Intel 最頂級的 Core-i9 10980XE 18 核心處理器性能還高出了 3 倍,相較 Intel 最高性能的 Xeon W 處理器性能高出了 2.5 倍,相較售價約 US$20,000 美元的雙路 Xeon Platinum 8280 處理器性能高出了 1.3 倍,重點是 3990X 的售價只需 US$3,990 美元,無論在價錢還是性能表現均是完勝對手。

Ryzen Threadripper 3990X 擁有更多的核心、更多的 Cache、更多的 PCIe Lanes 而且還支援 Gen 4,Intel 已經拿不出能和這顆強大的處理器匹敵了。另外有想要購買 3990X 用戶,可以先查詢你的使用工具是否支援 128 執行緒運算。


老羊

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