《PC物语》No.1：“农企翻身记”，AMD觊觎酷睿王座的Ryzen家族处理器

前言

“农企翻身”这个IT界三大错觉之一，看完AMD Tech Day相关报道，估计不少DIY玩家会有种成真的感觉。在12年中一直面对Intel（英特尔）的Core（酷睿）系列处理器是一种怎样的感受？恐怕是一种爱恨交织的感觉吧。爱，你得承认其最早Core 2的质变、到之后Core i3/5/7那种毫无疑问的绝对优势；恨，是对Intel拥有业界最强之一的半导体技术，但却不思进取年年挤牙膏的态度。在PC业界AMD翻身算是一件大事，于是乎小小值想庆祝一下专门弄个小栏目《PC物语》。不仅基于DIY产品，用包括笔记本电脑或是和PC相关的话题来进行不定期更新。至于第一期，当然是来讲讲这次的农企翻身记。Ryzen（锐龙）能否到达Core那样的高度？在Ryzen之前AMD究竟遭遇了怎样的12年？

2017年对于AMD（超微半导体公司）来说是扬眉吐气的一年。今年当中AMD先推了Ryzen（锐龙）7、5、3系处理器来应付酷睿家族，现在又推出了顶级的Ryzen Threadripper处理器来对飙Intel Core-X i9，性能不虚、性价比上乘。家用显卡方面发布RX VEGA 64、VEGA 56，目前看和同级同价NVIDIA（英伟达）产品比也算平起平坐。从收购ATI之后，AMD用了12年时间再次证明自己是唯一一家能和Intel和NVIDIA匹敌的半导体公司。

“AMD卖大楼死磕”的段子已成往事，之前AMD的不给力让Intel和NVIDIA毫无压力，不论是CPU还是GPU领域没有竞争一家独大的结果对用户一定没有好处。而今有了Ryzen和RX VEGA，AMD不再像过往那样避开性能顾左右而言他，完全可以选择正面刚一波，我们熟悉的Core和GeForce也已不再是唯一的性能之选。让用户拥有更多选择，也让某些牙膏企业搞搞正经事，这已经足够了。

12年翻身之路

2006-2017 AMD CPU产品发展回顾

过去几年的DIY领域，除NVIDIA GPU每次架构换代性能跳升的惊喜之外，CPU乃至整个PC平台架构真是无趣。从Sandy Bridge架构以来酷睿处理器再无性能飞跃，Intel每年都是挤牙膏，挤个没完没了。究其原因，请去看看AMD近十余年的发展。AMD上一次同级别处理器压制Intel还是在2005年，之后所有产品都是废柴（好吧可能有些偏激Phenom II算还好）…比起AMD自身，可能是Intel更怕农企倒闭，也算是业内奇闻了。

▼很形象反映了两者的心境……LOL

在Ryzen之前AMD究竟遭遇了怎样的12年？其实回顾这段历史就等于是重温整个酷睿处理器的发展史，同时也是AMD不堪回首的黑历史。2005年时K8架构的Athlon 64 FX和X2处理器，在当年是能吊打高功耗低能的Intel Pentium 4和Pentium D处理器的。后来Core 2 Duo处理器一经面世其效率和功耗得到质变，但当时AMD依然可以勉强支撑。2008-2010年时初代Core i7、i5、i3相继问世架构大改，基本弃用原有酷睿系列命名方式，主力型号是i7-920、i5-750、i3-530。AMD此时使用的是K10架构，给人印象比较深的是黑盒Phenom II X4系列，从K8延续至K10算是能勉强死撑但已经无力和Intel主力对抗。

▼AMD当年也有经典，吊打Intel奔腾全家的Athlon 64 X2

▼真正意义上的酷睿处理器，大名鼎鼎的Intel Core 2 Duo系列，从此以后延续了12年酷睿王朝

▼初代i7-920，此U一出AMD再也无力抵抗Intel高端

时间到了2011年，Intel推出Sandy Bridge微架构，具体到型号上就是i7-2600K、i5-2500K这一代。架构的效率得到了飞跃式提升，Intel 32nm平面双栅极晶体管的工艺优势凸显。同时摒弃过去使用处理器外频的超频方式改为通过处理器倍频超频，玩家超频时不用过多考虑内存频率更加灵活，对于超频玩家算是一代经典。

而此时AMD在做什么呢？首先大力宣传其Fusion处理器，就是APU。这是一种性能较低但强调内置显示单元的处理器，比起性能平台来讲它更适合出现在入门移动平台上。另一方面推出AMD FX处理器，也就是臭名昭著的AMD Bulldozer（推土机）系列微架构作为主力对抗酷睿处理器的砝码。但为什么说臭名昭著，它和它的继任者Piledriver（打桩机）、Steamroller（压路机）都有一个最大的问题：高频低能，单核性能惨不忍睹。

推土机系列的首发型号FX-8150在单线程基准测试中不仅落后于i7-920、i7-2600K等酷睿处理器，甚至还不如自家上代Phenom II系列，被玩家形容是是一种倒退；多线程测试勉强可以够到Intel Core i7-2600K的脚后跟，但不管待机还是满载总要比Sandy Bridge处理器热很多。本来默认状态就拼不过，Sandy Bridge处理器还拥有非常好的超频能力，可AMD FX处理器一旦超频就会变得非常耗电，发热也非常夸张。

▼推土机、打桩机、压路机都是废柴，决定游戏的单核性能甚至不如图中这自家上代羿龙II X4 955

▼近代酷睿原型，基于Intel Sandy Bridge微架构的Core i7-2600K，内部钎焊易超频，OC 4.5GHz至今仍不过时

之后的故事大家应该很熟悉了，在这时Intel开始挤牙膏了。以主流平台的高性能处理器为例：i7-2600K之后Intel相继推出i7-3770K、i7-4770K、i7-4790K、i7-6700K以及目前的处理器，但从本质上其架构并没有进行大改，如果频率相同，这些处理器每代之间性能提升不过5%-10%。此外，从Ivy Bridge开始的i7-3770K，Intel开始在CPU金属顶盖和内部芯片之间改用导热系数更低的普通硅脂作为填充导热材料，而不再使用原本的钎焊类材质。这样导致了什么问题？比如上代平民神器i5-2500K能轻松从3.3GHz主频超频到4.5GHz主频，提升超过1/3的同时温度非常容易压制；而对应的i5-3570K如果你也想从3.4GHz超频到4.5GHz，由于内部填充导热系数欠佳，温度飙升散热很难处理。不厚道啊……

而此时我们可爱的AMD在做什么呢？接着吹他们的Fusion处理器的融合概念，因为推土机系列处理器就算是用PPT大法，也是吹都没法吹。后期AMD FX系列甚至推出了很多奇葩产品，但推土机系列高频高功耗低能的特性始终没改。比如说著名的默认加速频率可达5GHz的FX-9590处理器，其TDP热设计功耗高达220W，官方使用一体式水冷散热器，风冷CPU热量根本压不住，售价一路从899美元狂跌至退市前的269美元。5GHz的主频算是家用处理器之最，TDP和发热也是近代处理器之耻。

▼顶盖Die接触使用普通硅脂，以及神奇的开盖工具

▼开盖成了DIY超频玩家必修课，但使用任何方法开盖都有可能永久损坏CPU

▼FX-9590处理器自带水冷的套装版，包装盒上的清凉水是官方自嘲吗？

▼上机效果如下，另外除了水冷版官方压根就不附带风冷散热器，因为原厂风冷没可能压住220W TDP

为什么Intel敢挤牙膏？为什么Intel明目张胆往i7处理器里塞寒酸的硅脂至今死性不改？还不是因为AMD不给力呗。我要是Intel我也不上干货，有这样的对手真是躺着也能挣钱。从2011年之后到2017年这六年时间内AMD一直在被吊打，落后的工艺，畸形的架构，没有压力才让Intel毫无顾虑地为所欲为。十二年河东十二年河西，就像2006年Intel翻身产品Core 2一样，AMD Zen架构的处理器Ryzen，在2017年全面发布了。

敢正面刚的旗舰

AMD Threadripper“线程撕裂者”家族顶级CPU简析

在漫长的AMD处理器不给力年代，AMD精通一种类似田忌赛马既视感的策略，从不和Intel对拼旗舰级性能。但是近期号称线程撕裂者的Ryzen Threadripper，直接对上了酷睿i9。按照以往的经验必输，可这次很难说了。此级别处理器AMD对比Intel同价位产品有如下优势：

• AMD核心线程数更多，L3缓存更大，频率更高

• AMD CPU原生的PCIe通道数明显多于对手，适合多显卡和NVMe SSD平台更厚道

• 从已知情报看，AMD多核心性能超越同价位Intel产品

劣势如下：

• 虽为同级半导体主节点14nm，实际Ryzen所使用的GF工艺与Intel各方面指标仍存差距

• 功耗略高

• 胶水处理器核心

顶级Ryzen Threadripper处理器定位有些类似Intel之前的Extreme处理器或者说目前的Core-X。不谈成本说性能都是耍流氓，抛开2000美元售价的、尊贵的18核心36线程i9-7980XE不聊，同价位的锐龙线程撕裂者1950X碰上i9-7900X表现如何？官方PPT一向有水分，但Cinebench R15多线程的数字不会说谎。根据已知数据1950X要比i9-7900X强了38%，就连799美元的1920X都略强于i9-7900X。这类处理器作为各自品牌顶级平台，更适合SLI、交火等高端平台、或者视频处理等适合多核的使用场景。

▼外包装和处理器本体都很威武霸气的线程撕裂者，Socket TR4 4094个触点接触式

主流对阵也不虚

主流级别产品上，Ryzen 7/5/3对阵i7/i5/i3甚至小有优势

AMD Ryzen主流处理器家族分为Ryzen 7、Ryzen 5、Ryzen 3，定位有些酷睿Core i7、i5、i3的既视感。但根据售价可能它们彼此很难完全对应在一起，型号很多咱们节选一些有特性的产品。此级别AMD对比Intel同价位产品有如下优势：

• 同价位，AMD核心线程数更多，L3缓存更大

• 功耗占优

• 游戏性能比起过去有提升

劣势如下：

• 部分对位的有Extreme或者Core-X处理器，PCIe通道不占优

• 虽为同级半导体主节点14nm，实际Ryzen所使用的GF工艺与Intel各方面指标仍存差距

• 因默认频率低，不超频状况下单核性能略微处于劣势

购买这个级别处理器的用户，或多或少都会有游戏需求。抛开账面数据，Ryzen 7/5/3对阵i7/i5/i3，其中游戏性能的差距就成了最最关键的部分。关于到底什么样的游戏适合打游戏其实是个老话题，在我们的印象里总是i7-4790K、i7-6700K这样默认高频的处理器更强。但目前的游戏，对于多核心乃至多线程的支持已经越来越好了。

上代AMD推土机架构处理器单核性能都极弱，对比上上代Phenom II处理器其单核性能是一种倒退。而且之前几年市面上绝大多数主流游戏都对多核心处理器不感冒，只有单个核心更强才能在游戏中有好的发挥。这两个劣势合在一起，在过去说AMD处理器完全不适合打游戏绝对是没问题的，但现在已经不同了。Zen架构设计的第一个重点就是性能提升，AMD针对Zen内核增强了分支预测单元选择正确指令的能力、增加了微操缓存、指令调度窗口增加了75%、发射带宽及执行单元资源提升50%，最终结果是大幅提升了单线程性能，也就是游戏性能。

▼可能是AMD最后一代使用插针式针脚的处理器

胶水多核往事

1+1≠2

自从Intel挤牙膏后，玩家接触新处理器总有一个爱好：开盖。其实就是检测一下金属顶盖和晶粒之间的导热材质到底是不是普通硅脂，如是就改用液态金属去实现更好的导热效果。目前AMD旗舰Ryzen Threadripper也被开了，这一开不要紧，怎么里面有四个晶粒？

▼有没有当年奔腾D的既视感？

胶水处理器，指的是在金属顶盖下的处理器本体拥有不止一个Die。Die就是晶粒，光刻半导体晶圆切割后实现四四方方的晶粒，这个就是我们CPU内部的样子。绝大多数处理器都是单晶粒处理，而胶水处理器则是用两个或以上的晶粒封装在一起的象形词。那么问题来了，费劲切成小块还粘回一起这是图什么？我们直接切一大块不行吗？

▼在一块晶圆上切割许多CPU，可以理解为这其中有很多部分有“坏点”，Die越大越难避开“坏点”导致成本倍增

这涉及到一个良品率问题，至关重要。具体Die的大小绝不是想怎么切就怎么切那么任性的，你可以理解为一块脸盆大的晶圆上在不同位置会随机出现类似坏点一样的存在，你这个Die越大一块晶圆能出品的良品率就越低，反之越小躲“坏点”越灵活。半导体领域良品率极为重要，在半导体光刻工艺很难实现突破性提高时，Die的大小极大影响生产成本。这些年不论CPU还是GPU都极力推崇小芯片不仅有功耗和效率方面的考虑，这也是一种对半导体工艺和成本的妥协。

▼Ryzen Threadripper处理器的大小，整块切割的话以目前GF的14nm工艺根本无法保持良品率

不要喷AMD，其实Intel第一款胶水处理器要追溯到上个世纪，而真正引起广泛关注和口水之争的也是Intel Pentium D（奔腾D）处理器。Pentium D是Intel为了抗击AMD的Athlon 64家族而临时做出的产品，它把两颗Pentium 4 Prescott核心放在同一块芯片上，自身不是很完善。在当时具体的表现就是高功耗低能双核联动差，这种现象在制作工艺从90nm进化到65nm后依旧没有改善。不过其实老奸巨猾的Intel凭借Pentium D蹭了一把双核热度，并没在AMD Athlon 64 X2全盛期失去太多自家用户。争取时间之后卧薪尝胆凭借Core 2 Duo一战成名，建立了从2006年到2017长达一轮的酷睿王朝。

▼胶水处理器开山师祖是Intel，最著名的胶水处理器也来自于Intel下图的奔腾D系列

胶水处理器以往口碑不佳，那么Ryzen Threadripper靠谱嘛？其实你可以把Ryzen Threadripper处理器看作四个Ryzen的合体，但是单Ryzen能提供8C16T，数一数的话有两个Die不就够用了吗（1950X是16核32线程）？据说AMD在其中是进行了均衡负载之类设计的，为的是增强大块头处理器的稳定性。同时由于Ryzen Threadripper提供了高达64条PCIe通道，而单个Ryzen芯片最多只能提供24条，为保证对阵i9处理器的PCI-E控制器数量优势也需要这样的设计。类似之前奔腾D处理器时出现的胶水双核之间联动差的问题，AMD称在处理器内采用Infinity Fabric高性能总线技术来增强不同Die之间的联动，还能在操作系统当中负责负载均衡。

▼对比一下DDR4内存插槽，Ryzen Threadripper的TR4接口到底有多大可以体会一下

后记

应对Ryzen Threadripper，Intel计划推出顶级处理器i9-7980XE来进行压制，同时宣布下一代Core i7/i5主流处理器8xxx型号均为六核起步。能看得出，Intel再挤牙膏已经撑不住了，目前这两者之间的胜负还难以预料。Ryzen Threadripper处理器实在太新，虽然京东商城已经上架但正式发货要到8月11日。届时《PC物语》希望能继续今天的话题，来聊一聊时隔十二年AMD重回顶级性能的线程撕裂者。另外关于玩家们最关心的Ryzen真实的游戏性能，以及究竟什么样的处理器适合打游戏，如何使用简单的软件测试处理器的游戏性能，让我们以后再聊。