高频率Zen 4架构爆发：AMD 锐龙9 7900X和锐龙7 7700X处理器评测

在上一篇测评中，我们针对AMD发布的全新的锐龙7000系列处理器，以及锐龙9 7950X和锐龙5 7600X进行了解读和测试，从之前的架构分析和测试结果来看，受益于强悍的Zen 4架构以及全新的工艺带来的高频率，锐龙9 7950X和锐龙5 7600X的性能强悍，很有优势。不过，对于中高端用户来说，锐龙9 7950X和锐龙5 7600X这两款处理器还是太少了，实际上AMD首批发布的还有2款处理器，分别是锐龙9 7900X和锐龙7 7700X，这两款处理器的性能又怎么样呢？今天我们再来对它们进行一系列的测试。

锐龙9 7900X和锐龙7 7700X：定位高端和中端市场

AMD在之前的锐龙7000系列处理器发布会上，AMD一共发布了4款处理器。从顶级到中端分别是锐龙9 7950X、锐龙9 7900X、锐龙7 7700X以及锐龙5 7600X。之前我们的测试集中在面向顶级用户的锐龙9 7950X和面向中端用户的锐龙5 7600X。现在面向高端用户和中端用户的锐龙9 7900X、锐龙7 7700X也成为市场关注的重点，尤其是锐龙7 7700X，拥有一个完整的CCD和8个核心，游戏性能表现应该非常不错。

首先来看锐龙9 7900X、这款处理器采用了AM5接口，核心内部包含2个CCD，其中一个屏蔽了4个CPU核心，因此一共有8+4个CPU核心就是12个。频率方面，锐龙9 7900X基础频率4.7GHz，最高频率5.6GHz，L3缓存为64MB，TDP 170W，拥有带2个CU单元的核芯显卡。

接下来是锐龙7 7700X。这款处理器拥有1个CCD，拥有8个CPU核心，基础频率4.5GHz，最大频率5.4GHz，拥有32MB L3缓存，TDP为105W，也拥有包含2个CU单元的核芯显卡。

AMD本次没有为这四款处理器配备散热器，但是建议用户为TDP 170W的处理器配备240mm冷排以上的水冷散热器，为TDP 105W的锐龙9 7900X、锐龙7 7700X处理器配备塔式风冷。考虑到AMD处理器的性能、频率和温度的相关性，建议用户在散热器选择上下一点功夫。

和之前产品一样，锐龙9 7900X、锐龙7 7700X不再支持DDR4内存，只支持DDR5内存。PCIe通道方面，锐龙9 7900X、锐龙7 7700X都有28条PCIe 5.0通道，之前的产品只有24条PCIe 4.0通道。视频接口方面，新的处理器内置了集成显卡，在输出方面可以提供最多5个接口，其中3个可以支持Type-C全功能接口，CPU支持USB数量增加到5个，3个可以支持全功能的Type-C接口，传输规范最大支持USB 3.2 Gen 2，还额外增加了一个USB 2.0接口。

在看完了处理器规格之后，我们还是不免俗的回顾一下目前全新的锐龙7000系列处理器的新特性，包含全新的工艺、制程和接口等内容。

锐龙7000系列处理器的特性：Zen 4架构、高频率和AM5接口

有关锐龙7000系列处理器的特性，我们在之前的测评文章中已经给出了详细的解读，一起来看一下。

Zen 4：深度优化带来了13%的IPC提升

从CPU的架构演化情况来看，对单核心的性能提升，在近几年来一直都是一个比较困难的事情。AMD在架构进化方面，只有在Zen和Zen+时代，带来了大约52%的IPC提升，那是基于推土机架构“激进的设计、较低的性能”而来。随后的Zen 2架构，AMD提升了大约15% IPC，Zen 3架构又提升了大约19%——这已经是非常不错的性能提升幅度了。在Zen 4上，AMD继续带来了大约13%的IPC提升，这也符合AMD之前提到的大约2位数IPC提升的情况。

在Zen 4上，AMD给出的三个和IPC提升相关的设计目标，那就是性能、延迟和能效，其中性能的提升由IPC提升和频率提升完成。延迟的降低主要是进行了全架构平均延迟的降低，并且提升了缓存不分的效能。能效方面，主要是通过新的设计以及移植部分移动端的技术，降低了动态TDP功耗。

上述所有的变化，带来了Zen 4相对Zen 3，以及锐龙7000相对锐龙5000的性能提升、能效比提升和功能提升。AMD还针对架构方面的改进进行了说明，我们一一来看。

首先是整体微架构的改进情况。实际上AMD在Zen 3这样的规模架构的设计上已经做得相对完善了——当然这并不是说Zen 3架构就没有可以改进的部分。举例来说，Zen 3架构依旧采用每周期4发射设计，这其实是一个比较传统的设计方案，虽然现在各种新的辅助手段包括微指令融合等可以让其性能表现持续提升，但是考虑到部分新CPU架构设计已经进入了6发射时代，因此AMD显然还是需要在架构设计上下更多的功夫。当然，这并不是当前AMD需要做的事情。AMD在Zen 3上投入了巨大的资源，并且看起来Zen 3架构直到现在的最终效能表现也不算落后，因此Zen 4架构只需要将其进一步优化并解决部分瓶颈问题即可。

AMD给出内容显示，新的Zen 4架构在分支预测、Op缓存、指令排序相关窗口、整数或浮点寄存器、每核心更深的缓冲区、后端读取和加载等方面进行了优化，另外还加入了AVX-512指令集以及重新调整的每核心1MB、8-way L2缓存。

在前端部分，首先被大幅度加强的是分支预测部分。AMD目前使用了一个更强有力的分支预测单元，每周期可以执行2次分支预测，此外，L1 分支目标缓冲区的容量提升了50%，来到了1.5K条目，L2分支目标缓冲区目前来到了更大的7K。此外，在微指令融合为宏操作方面，Zen 4现在每周期可以执行9次操作了，实际上这个功能是Zen 3相对Zen 2的重要变化之一，它可以使得处理器有条件使用宏操作一次执行数个相关联的微操作，从而大幅度提升效能。AMD在Zen 4上继续增加每周期可以执行的宏操作数量，应该是在进一步挖掘架构相关潜能了。另外，INT和FP方面，微操作排序单元每周期可以释放6个INT或者FP操作，和上代Zen 3基本相同。

执行单元部分，Zen 4没有带来有关执行单元数量的提升，而是持续增大重排缓冲区（25%至320条目），增加了浮点/整数寄存器的体积，整数从192增加至224，浮点从160增加至192，核心缓冲区更深了，来到了320条目。执行单元方面依旧是每周期10个INT和6个FP。

后端的读取和加载部分，Zen 4现在拥有更大的读取排序单元，更少的缓存端口冲突以及增大了50%的L2 DTLB。另外依旧拥有每周期3个内存操作，最多每周期3个读取和2个写入等。

缓存方面最明显的改变就是每个核心的L2缓存翻倍到了1MB，这样可以降低CPU核心的未命中率并增加命中率，同时也降低了从L3以及内存读取数据的几率。但是由于L2缓存增大，因此延迟也相应提升，L2目前的延迟增加到了最多14个周期，L3延迟提升至最多50个周期。

在指令集方面，Zen 4实现了对AVX 512指令集的支持，有趣的是考虑到大小核心指令集的兼容性以及无缝迁移等特性，英特尔反而在12代酷睿中关闭了所有针对AVX512指令集的支持。另外，AMD在Zen 4设计上非常巧妙的一点是采用了2个AVX 256来合并执行一个AVX 512，而英特尔采用了独立的AVX512 SIMD核心。AMD这样设计，可以节省晶体管资源并且在很大程度上不需要降低频率来运行AVX 512，但是当同时执行AVX2和AVX512的时候，则必须完成一个后再执行另一个。此外，AMD还提到了针对BF16数据格式的支持，目前大量的AI计算都在采用BF16这样高效能的数据格式。AMD还给出了支持AVX512后的部分性能提升情况，比如NtFP32计算，锐龙7000的效能是锐龙5000的1.31倍，ntINT8 VNNI计算则来到了2.47倍，提升还是很明显的。

AMD还给出了同在4GHz下，Zen 4和Zen 3的IPC提升情况，综合所有测试可以看出，Zen 4大约带来几何平均值13%的IPC提升。

其中贡献最大的是前端的改进，其次是存储和加载部分，第三是分支预测部分，执行部分和L2部分的改进则敬陪末座。

AMD还给出了另一个非常有意思的数据，那就是在不同功耗下的处理器的性能情况。可以看到在加入了大量相关能耗控制的功能后，锐龙9 7950X（这里AMD可能是用了早期型号）在65W TDP下的性能是锐龙9 5950X的大约1.75倍，105W下是1.37倍，170W下估计应该来到了1.35倍。这意味新的锐龙7000系列拥有极为出色的性能功耗比，AMD可能又要在移动平台上掀起全新的战争了。

我们来总结一下Zen 4的架构方面的改进情况。正如前文所说，Zen 3架构在目前的规模下表现已经非常出色了，AMD可以调整的地方不多，或者说对Zen 3的任何深度调整可能都难以带来最佳的效费比。面对Zen 3这样一个非常平衡、非常合理的架构，AMD选择对其内部的部分瓶颈进行调整，并采用了一些常规手段比如翻倍L2缓存等很合理的，因此Zen 4的架构改进更像是针对Zen 3的一个深度优化。实际上AMD的数据也显示翻倍L2缓存带来的效能提升实际上并不明显，这还是AMD花费大量晶体管后得到的结果。考虑到5nm相对7nm的工艺红利，AMD暂时还可以这样肆无忌惮的“挥霍”晶体管资源。

有关下一代产品，AMD也宣称Zen 5将会是一个重新设计的架构。AMD目前没有给出任何新的消息，但是我们可以猜测，Zen 5可能会有更强大的分支预测部分、更宽的指令解码部分以及规模更大的执行单元、更快速和更大容量的缓存、更强大的加载和存储部分等。毕竟Zen 5要面对的竞争对手，目前在架构的相关结构上已经先走一步了，AMD应该会充分考虑未来的竞争情况的。

工艺：CCD使用5nm工艺上阵，IOD使用6nm工艺

工艺方面，AMD目前全部锐龙7000系列处理器的CCD部分都采用了台积电5nm工艺制造，相比上代的7nm工艺，新的5nm工艺的整体效能表现更好，尤其是AMD本次采用了针对频率优化的方案，因此处理器的默认频率甚至远高于上代处理器的最高Boost频率，同时功耗方面控制的也很不错。

再来看看有关锐龙7000的IOD芯片的内容。在之前的锐龙5000上，AMD采用了GF的12nm工艺生产IOD，体积较大且没有集成显卡。在新的锐龙7000上，AMD采用了台积电6nm工艺生产IOD，新的IOD带来了28个PCIe 5.0通道，16个是分配给显卡的。剩余的12个通道中，8个是通用通道，这8个中的4个通道可以给NVMe SSD，其余4个可以任意搭配，比如支持USB4、支持WiFi6或者其他设备等。最后4个通道用于连接主板上的FCH也就是芯片组，不过IOD支持的PCIe 5.0 x4，芯片组仅仅支持PCIe 4.0 x4，不知道是否有厂商只给芯片组2个PCIe 5.0通道，再把2个通道拿来支持别的设备，毕竟芯片组实际上只需要2条PCIe 5.0就够了。

此外，AMD首次在IOD中集成了RDNA 2架构的GPU，总计只有2个CU单元，128个流处理器，频率最高2200MHz。考虑其规格，正如前文所述是用于“亮机”或者支持商务、工控等场合的。不过AMD在集成GPU中保留了媒体部分，使得其支持H.265和H.264编解码以及AV1、VP9的解码，同时提供HDMI 2.1和DP 2.0的支持。

彻底改革的接口：AM5取消针脚

众所周知，AMD在锐龙1000到锐龙5000系列处理器上都使用的Socket AM4接口，处理器底部拥有大量针脚，主板上则设计了相应的插接口。多代产品采用统一的接口，带来了处理器和主板良好的兼容性，比如2017年发布的AMD 300系列主板的部分用户，目前依旧有可能使用锐龙5000系列处理器产品。

AM4虽然兼容性不错，但是考虑到未来处理器的持续发展需要，AMD在全新的锐龙7000系列处理器上还是改用了采用LGA设计的AM5接口，CPU背部触点（信号传输点）数量一下子从AM4的1331针脚，提升至1718个触点。LGA接口相比Socket触点，据称拥有更好的电气性能和耐久性，更加符合新一代处理器产品高频率和大电流的发展方向。

从外观来看，全新的锐龙7000系列处理器整个尺寸依旧维持在和之前AM4处理器一样的 40x40毫米，在安装至主板后的顶盖厚度依旧维持在7.6mm，因此之前在AM4平台上使用的散热器依旧可以在AM5平台上使用。另外，新的处理器背面由于采用了全针脚的设计，因此不得不将大量的陶瓷电容放置在处理器PCB正面，AMD为这些电容又给处理器顶盖增加了八个开孔，整体处理器形成“八爪鱼”的态势，看起来还有点可爱。

在安装方面，由于LGA设计的特性，因此AMD特别为CPU的PCB设计了防呆接口，避免用户错装。由于错位防呆口的存在，“大力出奇迹”的可能性也被极大的降低了。

全新AMD 600系列芯片组：两组产品支持不同市场

AMD本次也顺势发布了全新的芯片组产品。一共两组、四款，分别是AMD X670和X670E系列以及AMD B650和B650E系列。其中带有“E”后缀的产品，在PCIe方面要求支持PCIe 5.0，比如显卡要求支持PCIe 5.0 x16，SSD也是PCIe 5.0 x4的NVMe，不带“E”后缀的产品只要求显卡或者SSD部分有一个支持PCIe 5.0即可。这样的区别是因为PCIe 5.0对电气性能要求更高，因此主板成本会上升，并且目前PCIe 5.0设备稀少，如果有价格也非常昂贵。因此这样分类可以降低成本，提高整个平台的性价比。

2个系列中，AMD X670/X670E面向高端，拥有2个FCH芯片，处理器通过PCIe 5.0 x4和主FCH芯片连接后，主FCH芯片再连接至次FCH芯片。这样连接后，AMD X670/X670E将拥有12个PCIe 4.0通道（可以配置为网络、WiFi、蓝牙、NVMe、CEM插槽等），8个PCIe 3.0通道（可以被拆分或者配置为SATA），2个USB 20Gbps或者类似带宽的配置、8个USB 10Gbps、12个USB 2.0

相比之下，AMD B650和B650E系列则只提供8个PCIe 4.0通道（可配置）、4个PCIe 3.0通道（可配置）以及1个USB 20Gbps（可替换）、4个USB 10Gbps以6个USB 2.0，显然少了不少。

实测对比：锐龙9 7900X和锐龙7 7700X大战酷睿i9-12900K以及酷睿i7-12700K

为了清晰的了解处理器的性能，我们搭建了4套平台来针对四款处理器的性能进行对比。平台如下：

CPU：锐龙9 7900X、锐龙7 7700X、酷睿i9-12900K、酷睿i7-12700K
主板：AMD X670E（华擎太极）、英特尔Z690
内存：芝奇16GBX2 DDR5 6000
显卡：英伟达RTX 3080
SSD：1TB PCIe 4.0 NVMe
散热器：水冷360mm冷排
电源：1200W
操作系统：Windows 11
显示器：Upto 4K
驱动版本：AMD 4.07.21.042，英伟达WHQL 517.40

理论测试成绩一览

1080p游戏测试成绩

总结：中高端选择更多、性价比更好

从测试结果来看，锐龙9 7900X的性能表现是全面胜出酷睿i9-12900K的，无论理论测试还有游戏测试，性能方面表现更胜一筹。定位中端的锐龙7 7700X在和酷睿i7-12700K的测试中，整体性能基本相当，但是游戏表现又略压竞争对手一筹，也展现出强悍的综合实力。

从本次和上次的测试来看，借助强悍的Zen 4架构和高频率优势，AMD在中端和高端、顶级市场布局开始逐渐展现，并对英特尔12代酷睿系列处理器形成了显著的竞争优势。值得注意的是，AMD新的处理器首发价格都不贵，在CPU的性价比上更胜一筹。因此，AMD锐龙7000系列处理器还是非常好的完成了任务，继续把持了处理器市场AMD方面的优势，也非常值得消费者选择和购买。