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128框框碾压一切!AMD Threadripper 3990X深度评测史上最强x86处理器

2020-3-26 13:21:08发布5次查看ip:发布人:

一、前言64核怪兽 发烧平台终极处理器来了
2017年8月,amd发布第一代锐龙threadripper 1950x处理器,让发烧平台迈入了16核年代,同时也开启了核战的序幕。同年,intel带来了顶级的酷睿i9-7980xe,凭借的18核与之对抗。
2018年8月,64个框框的threadripper 2990wx正式发布,数框框的乐趣何其快哉,要知道当时主流平台还是4核处理器呢!
intel的应战方式是将服务器平台售价10万元的28核至强处理器经过适当的修整,变身成为2.5万元的xeon w-3175x,性能表现不逊threadripper 2990wx。
2020年2月7日,threadripper 3990x正式发布,这是世界上第一颗64核心的桌面级x86处理器。此前的threadripper 3970x早已经是无可争议的性能王者,threadripper 3990x的到来将再一次刷新民用处理器的性能上限。
同时,我们也期待intel能够能像前两次一样给我们带来足够的惊喜,毕竟有竞争才会有动力!
threadripper 3990x基于最新的zen 2构架,拥有64核心128线程,三级缓存高达256mb,支持四通道ddr4 3200mhz内存,基础频率2.9ghz,最高加速频率4.3ghz,比threadripper 3970x略低200mhz,拥有64条pcie 4.0通道,tdp 280w。另外,新一代的threadripper处理器都设置了95度的温度墙且无法改。
至于大家比较心的全核心运行频率,根据我们快科技的测试数据,threadripper 3990x可以达到64核3.95ghz。
这款处理器包含8个7nm的cpu die以及一个12nm的i/o die。单个cpu die面积为74mm2,i/o die的面积则为416mm2,核心总面积为1008 mm2,晶体管总数超过395亿,比rtx 2080 ti还出一倍。
threadripper 3990x的部分规格已经可以持平服务器平台的顶级epyc 7742处理器,但是29999元的售价差不只有后者的一半。
其实我们早在年前就拿到了这颗顶级处理器,只是由于某些原因到现在才完成这篇文章。但这并不影响我们对这颗处理器的热情,下面将向大家奉上详细的评测!
二、外观快科技镇店之宝
threadripper 3990x采用了与threadripper 3970x同的抽拉式纸盒包装。
拿开纸盒上盖后就是这个样子,处理器仿佛被供起来一样立在底座上。
threadripper 3990x处理器的面积非常之大,市面上能完全覆盖它的散热器屈指可数。
背面一共有4096个触点,采用lga触点式接口。
附赠的螺丝刀。
散热支架。
与微星creator trx40主板合体。
三、测试平台16供电微星creator trx40主板护驾
测试平台如下
按照规格来看,threadripper 3950x的对手应该是intel在服务器市场上最顶级的至强铂金8280,尽管后者的28核心仍然少得,或者是同样28核心的xeon w-3175x,但是我们手上并没有这些处理器,因此只好勉为其难地拿出i9-10980xe与之进行对比。此外还加入了主流平台的锐龙9 3900x与i9-9900ks,让大家看看主流平台与顶级发烧平台之间的差距。
主板使用的是微星creator trx40。
微星creator trx40是一款e-atx规格的主板,尺寸为30.4*27.7cm。主板集成了当今最先进的技术,包括万兆网卡、wi-fi 6,usb 3.2 gen2等等。
threadripper 3990x的超高功耗会给主板的供电模块带来极大压力,为此微星creator trx40配备了16供电电路,每供电都配备一个英飞凌tda21472 drmos,单颗最大输出电流是70a,输出功率可超过1500w,即便是拿来极限超频也没有什么问题。
在散热方面,除了mosfet上面覆盖了巨大的散热鳍片之外,主板的一体化i/o挡板也被设计成了一个巨型散热片,通用一条纯铜镀镍热管连接到供电电路,以此增强主板的散热效能。
从这里可以比较清楚的看到供电区域的散热鳍片。改成鳍片散热之后,散热面积比以往的散热块增加了数十倍。
trx40主板最高只能支持128gb内存,不过在threadripper 3990x发布之后,微星新了bios,现在creator trx40主板最高可以支持256gb容量的内存了,单条插槽最高32gb容量,内存频率最高可达4400mhz,不过建议最好在3600mhz以内。
creator trx40主板设计4条全尺寸的pci-ex16插槽,不过其中有2条距离较近,理论上难以实现4卡并联,但是3卡的话没有什么问题。
4条插槽都使用了超合金强化加固技术,可以减损用户在插拔显卡时对插槽造成损伤,也有利稳固。
另外下面还有2条支持pci-e 4.0 x4通道的m.2 2280接口。
realtek alc4050h alc1220的音频方案,配以chemi-con专业音频电容,外加op1652耳放,creator trx40主板的音质同样也没什么可以挑剔的。
主板底部有非常的风扇4pin插针,当然5v/12v arfb插针也有不少。
creator trx40主板使用的是一体化i/o挡板,背部i/o接口有5xusb 3.2、1xtype-c、1xintel i211v千兆网口,1xaquantia aqc107万兆网口、另外还有5个镀金的3.5mm音频接口以及一个s/pdif输出接口。
左边是左边是clear cmos按键以及flash bios按键,可以在没有cpu的情况直接用u盘刷新主板的bios。
m.2 xpander-aero gen 4扩展卡,内置4条m.2插槽,全都支持pci-e 4.0 x4,加上主板上的2条,一共可以支持6个m.2 ssd。
四、bios介绍依据散热与电源设置合理的功耗墙
微星creator trx40主板采用了click bios 5图形化uefi 。bios主界面包含cpu、内存的频率和电压, cpu以及主板温度等信息。
按f7键可以进入高级模式。
oc界面可以调整cpu倍频、内存频率、cpu与内存电压等等。
在专业oc操作模式下,会出一个数位电压设置的选项,里面可以设置防掉压及各种超频保护策略。
“advanced cpu configuration”可以开启pbo模式,同时设置功耗墙。
在这里必须注意,threadripper 3990x开启pbo模式之后,功耗没有上限,如果不设置功耗墙,处理器的功耗经常会超过800w。如果电源没有单路12v 70a以上的供电能力,很容易导致过载重启。
微星主板bios的内存超频功能对新手非常友好,“memory try it !”里面很贴心的预存了各种频率以及对应的时序,可以自行根据内存的体质选择合适的参数。在这个选项卡中,最高可以设置5000mhz频率以及对应的参数。
不过出于控制功耗的目的,我们将内存设置为ddr4-3200 16-18-18-18-36。
zen 2构架处理器超频的精髓就是by ccx超频,可以单独给每个ccx超频,让体质好的核心运行在高的频率下,微星creator trx40主板当然也支持。
这里是调整电压的,建议玩家在超频的时候尝试调整nb/soc电压,以降低处理器功耗。
五、理论性能测试部分软件只能利用64个线程
1、cpu-z v1.91
threadripper 3990x的单线程分数为514,线程分数为37576。
在cpu-z v1.91的测试中,threadripper 3990x的单线程性能略逊于锐龙9 3900x。
不过在线程测试中,threadripper 3990x展现了恐怖的实力,分数高达37576,比threadripper 3970x高出了将近70%;与i9-10980xe比,差不是后者4倍的性能。
2、wprime v2.10
在wprime 32m单线程性能测试中,threadripper 3990x耗时30秒;线程跑完wprime 1024m则用掉了26.6秒。
wprime 1024m最只能利用到32个核心64线程,因此threadripper 3990x只算是发挥了一半不到的实力。
即便如此,threadripper 3990x也比i9-10980xe快了70%以上,如果64核心128线程全部发挥,不知道得有恐怖。
3、7-zip
7-zip可以选择128线程,但是有效线程依然只有64个。
threadripper 3990x的线程成绩为255459mips,单线程则为6874mips。
用于7-zip 只能用到64个线程,所以threadripper 3990x的表现比threadripper 3970x还要差一点,但是和i9-10980xe比起来,仍然可以领先对手75%,如果火力全开不知道会甩几条街。
4、aida64 gpgpu
aida64 gpgpu的浮点性能其实是根据处理器的构架以及运行avx256/512指令集时最高全核频率计算而来。threadripper 3990x的单精度浮点性能达到了8098gflops(8万亿flops),双精度浮点性能则为4016 gflops(4万亿flops)。
我们从浮点运算性能也能反推threadripper 3990x的最高全核频率大约在3.95ghz附近。
i9-10980xe分数异常高的原因是它支持avx 512指令集,而其他四款处理器最高都是avx 256。不过即便如此,threadripper 3990x的浮点性能依然是i9-10980xe的2.5倍。
六、生产力工具测试创作效率领先对手2~3倍
1、cinebench r15
threadripper 3990x单线程分数为193cb,线程成绩则为13080cb。
threadripper 3990x应该是首颗在默频下cinebench r15就能过万的x86处理器。线程13080cb的分数比threadripper 3970x足足高了70%,比i9-10980xe则要强了250%。
2、cinebench r20
threadripper 3990x单线程分数为485cb,线程成绩则为30297cb。
threadripper 3990x非常惊人,128个线程全部释放,在线程测试中跑出了3万分的成绩,比threadripper 3970x快了75%,性能差不是i9-10980xe的3.5倍。
3、pov-ray
很遗憾我们采用各种手段都没有让pov-ray跑满128个线程。threadripper 3990x的线程成绩为14010pps,单线程则为460pps。
毕竟pov-ray暂时只用到了64个线程,因此2款线程撕裂者的线程分数基本当,但是和i9-10980xe比,仍然要快了近100%。如果128个线程全部发挥,3990x跑到25000分以上很轻松。
4、x264 fhd benchmark
x264 fhd benchmark最只能支持到16个线程,不过可以开。本来应该要开8个才能用完全部的128个线程,有点太麻烦了,我们只开了4个,最终只用到了64个线程,算是发挥了3990x一半的实力。
实测threadripper 3990x的帧率为267fps。
尽管只用到了32个核心64个线程,但threadripper 3990x依然比threadripper 3970x快了不少,领先幅度超过16%;与i9-10980xe比则要快了125%。
5、x265 fhd benchmark
x265 fhd benchmark的情况与x264 fhd benchmark类似,同时开启4个程序同时进行编码测试也无法用完128个线程。此时的成绩为281fps。
在x265 fhd benchmark中,threadripper 3990x的帧率比threadripper 3970x同样是高了16%,比i9-10980xe比起来,则是后者的2.3倍。
6、corona benchmark 1.3
corona render有着非常优秀的渲染质量和速度,它可以作为一个插件被3dsmax以及c4d等软件使用。
threadripper 3990x的分数为22166000rays/秒。
在corona benchmark 1.3测试中,threadripper 3990x可以达到i9-9900ks四倍以上的性能,比i9-10980xe则快了133%。
7、blender benchmark 2.80
threadripper 3990x的成绩为2分23秒。
blender benchmark 2.80能够利用到完成的128个线程,threadripper 3990x的性能遥遥领先于所有对手。和threadripper 3970x比,快了将近80%;与i9-10980xe比,所用的时间几乎只有后者的1/4。
七、premiere pro回放、渲染回放与转码测试
adobe premiere pro是一款使用非常广泛的视频编辑软件,目前广泛应用于广告制作和电视节目制作中,这款软件可以完成视频采集、剪辑、调色、美化音频、字幕添加、视频转码等工作。
我们使用的版本为最新的premiere pro 2020,这一版对核的优化比上代强很,最可以调用48个线程,而premiere pro 2018只能用到最16个线程。
测试方式是对一段4k分辨率的场景分别进行回放、渲染以及转码,用以测试不同处理器的性能表现。
测试场景视频为introsequence,此4k序列旨在模拟在线视频制作中常见的开场序列(intro sequences)的类型。该序列利用生成的条和带有加速效果的色调镜头来创建生动的开场序列。该序列由2个视频层和1个标题图形层组成。应用效果包括镜头失真、高斯模糊、马赛克、查找边缘以及视频变换(旋转)。
此段视频的分辨率为4096*2340,帧率为23.98fps,时长59.4秒
1、回放
视频回放并不消耗处理器,threadripper 3990x 的cpu占用率在15~30%之间。
2、渲染
premiere pro的视频渲染对核处理器对友好,threadripper 3990x 64个核心利率用达到了46%,渲染时cpu功耗也达到了277w。
3、转码
转码设置如上图。
转码时cpu占用率可以超过50%,所以premiere pro优化到48个线程并非是空穴来风。
从控制台查看所有的测试数据。
回放此场景一共1439帧,标准帧率则为23.98fps。threadripper 3990x在回放的过程中丢失了1250帧,回放帧率是4.5fps。
视频回放对于核心的利用率并不是太好,因此threadripper 3990x的成绩反而还略逊于i9-10980xe,不过比其他几块处理器要强不少。
渲染threadripper 3990x渲染1439帧总共耗时34秒,渲染帧率为42fps。
在进行视频渲染时,premiere pro2020可以利用threadripper 3990x约40%的核心数,即便如此,也能傲视群雄了。threadripper 3990x在进行视频渲染时帧率比i9-10980xe高了30%左右,比threadripper 3970x也要强不少。
转码threadripper 3990x完成此段4k视频的转码共用掉了35.8秒。
在进行视频转码时,premiere pro 2020转码最可以将threadripper 3990x利用到54%,只用35.8秒就完成了转码,比i9-10980xe还要快了12秒。当然了,i9-10980xe的cpu利用率接近100%,如果未来premiere pro进一步优化核效率,threadripper 3990x还有非常大的发挥空间。
八、3ds max与maya测试128个线程满血无敌
1、3ds max
渲染的一处室内装潢的场景,边形数量为290万,顶点数198万。
为了让大家加直观的看到测试成绩,我们使用一个秒表来记录时间。在渲染的过程中,threadripper 3990x 128个线程被完全满载。
threadripper 3990x最终耗时1分35秒完成渲染。
和主流平台的i9-9900ks比,threadripper 3990x几乎只有需要它1/5的时间就能完成渲染,比i9-10980xe也快了267%左右。
对于做室内装修的设计师来说,3ds max每改一次设计,想要看到实际效果必须要完成一次渲染。很显然,如果你想提高自己的工作效率,需要强的处理器。
2、maya
maya可以直接使用基于arnold的命令行调用的kick渲染器来精确测试渲染时长。我们使用的时候maya 2019,在渲染的过程中,threadripper 3990x所有核心都能被完全调用。
在测试过程中,散热器的水温逐渐升高,散热效能会越来越低,运行功耗从710w一路降到了最后的500w以下。
完成渲染耗时1分50秒。
在maya 2019的测试中,threadripper 3990x 128个线程性能全部释放,渲染性能几乎是threadripper 3970x的2倍,是i9-10980xe的四倍以上。
九、游戏性能测试超出想象 不逊于锐龙9 3900x
threadripper 3990x并非一颗游戏处理器,本来游戏测试并不在计划之内,不过我们还是顺手测试了3个游戏。
1、刺客信条奥德赛
令人没有想到的是,threadripper 3990x跑《刺客信条奥德赛》竟然比threadripper 3970x还要快一点点,成绩和锐龙9 3900x差不。
2、古墓丽影暗影
《古墓丽影暗影》加惊奇,threadripper 3990x的帧率竟然是最高的,比锐龙9 3900x还要快了4帧。
3、奇点灰烬
《奇点灰烬》加出格,threadripper 3990x不仅帧率高,而且领先幅度还不止一点点,比锐龙9 3800x足足快了12%,比锐龙9 3900x也快了将近10%。
就三个游戏的测试成绩来说,你若想用threadripper 3990x玩游戏似乎并不是什么问题,虽然有牛刀杀鸡的嫌疑。
十、功耗与温度测试建议上分体水冷
threadripper 3990x与别的处理器不同,这是一颗极端需求顶级散热器的处理器,只有足够强大的散热器才能发挥它的全部实力。
这颗处理器的温度墙为95度,并且无法改。在bios开启pbo选项之后,功耗没有上限,只要你能压得住温度。
1、功耗测试
我们先用的是一款顶级的双塔风冷散热器,市售价在900元左右,型号就不细说了。
在bios全默认的情况下(未开启pbo与xmp),处理器的实际运行中的核心功耗为240瓦,温度为75度,此时处理器的全核心运行频率为2.8ghz。
在开启pbo之后,处理器最高功耗高达731瓦,但是温度很快到达95度。此后开始降频将功耗,在aida64 fpu运行到第5分钟的时候,功耗已经降到了340瓦,此时处理器的全核运行频率为3.15ghz。
如果烤机继续进行的话,threadripper 3990x的运行频率和功耗还会进一步降低。
2、换散热器
看来对于threadripper 3990x而言,即便是顶级风冷散热器也是无能为力,因此我们将散热器换成了安耐美liqtech 240 tr4专用版一体式水冷。
选择安耐美liqtech 240 tr4而不是其他360一体水冷的原因是这款240水冷的冷头的铜底足够大,可以完全覆盖整个threadripper 3990x处理器。
换成安耐美liqtech 240 tr4之后,在aida64 fpu运行到第4分钟的时候,threadripper 3990x处理器的功耗可以保持在548w,处理器的运行频率也高达3.6ghz,温度当然也是95度。
随着水冷液的温度的提升,一体水冷散热效能会逐渐变低。当aida64 fpu运行到第9分钟的时候,安耐美liqtech 240 tr4散热器只能在467w的功耗下将threadripper 3990x温度压制在95度,此时处理器的全核运行频率降低到了3.42ghz。
如果继续烤机,threadripper 3990x的运行功耗以及频率还会进一步降低。因此在条件允许的前提下,最好使用分体水冷散热器,最低限度也要准备一个顶级的360/420一体水冷散热器。
3、内存频率对于功耗的影响
如果使用高端的一体水冷散热器在长时间高负载的情况下也只能保持400瓦的运行功率的话,那么内存的功耗就有必要控制一下。毕竟四通道处理器在高频状态下,北桥的压力会非常之大。
在2133mhz的默认频率下,在待机状态下,threadripper 3990x核心最低功耗为47w,大数时候维持在60w附近。
直接打开xmp,让海盗船内存运行在3200mhz频率下,处理器的待机功耗最低为63w,正常情况下是在80w左右。
进一步将内存超频到3600mhz,我可以发现此时北桥频率依然是1:1,不过threadripper 3990x的最低功耗已经上升到了90w,数时候都是在100w以上。
虽然3600mhz的内存频率可以为threadripper 3990x带来高的性能,但是也要付出代价不菲的功耗作为交换。鉴于我们测试平台所使用的电源以及散热器所存在的瓶颈,因此在测试过程中,我们选择将的内存频率设置为3200mhz。
当然如果你有足够强大的水冷散热器以及电源,可以放心的内存超到3600mhz以获取好的性能表现。
十一、鲁大师测试与全核频率轻松拿下全国第一
1、全核频率测试
应该有很同学想要知道threadripper 3990x的全核最高运行频率可以达到少,毕竟像i9-10980xe这种最高睿频高达4.8ghz的18核处理器,它的全核运行频率也只有3.8ghz。
在这里我们先试用aida64 gpgpu测试的浮点性能来反推这颗处理器的最高全核运行频率。
这要从aida64 gpgpu的得分机制说起!aida64 gpgpu测试处理器在运行avx256/512指令集时的最高全核频率,然后来通过处理器的构架直接计算出单/双精度浮点性能。
从threadripper 3990x得到的8098gflops的单精度浮点成绩来反推,这颗处理器的最高全核运行频率应该是3.95ghz。
2、鲁大师测试
虽然鲁大师不算是一个非常严谨的测试工具,但是用它来展示一下平台的性能还是可以的。
我们的测试平台的跑分超过了180万,处理器分数高达130万。超过了全国99%的用户,不知道剩下的1%都是些什么配置。
鲁大师综合性能排行榜排在第一位。
处理器排行榜遥遥领先于所有对手,传说中的28核xeon w-3175x处理器也就43万分,不到threadripper 3990x的1/3。
十一、总结最强x86处理器
作为第一款64核心128线程的消费级x86处理器,threadripper 3990x的强大毋庸置疑!
像3ds max、maya2019、blender、cinema 4d等等这些建模渲染工具都能完美128个线程,threadripper 3990x的运行效率可以达到threadripper 3970x的170%以上,和i9-10980xe比是有着2~3倍的性能优势。
当然,也有大量的基准测试软件、应用软件暂时无法用到64个核心128个线程,有的甚至只能支持到16个核心32个线程,使得threadripper 3990x的发挥受到了极大限制,但即便如此,在不少项目中也能看到它可以轻松碾压i9-10980xe,着实恐怖。
这也凸显了软件应用行业发展速度过慢,已经跟不上处理器脚步的现实问题,希望软件开发商、开发者能加快速度,让硬件实力得以满血释放。
如果你是一位创作者,很显然,threadripper 3990x可以为你带来高的创作效率。对于时间就是生命的内容创作者而言,没有什么比效率重要的了!
此前我们从来没有测试过一颗如此强大的处理器,因此在测试的过程中也出现了一些以前没有见过的问题,在下面总结分享给大家。
1、电源我们测试平台所使用的的酷冷至尊masterwatt maker1200w钛金电源,比较遗憾的就是这是一款双路12v输出电源,每路12v50a共计600w,即便考虑到钛金电源的品质加成,单路输出功率也难以长时间超过700w。事实上,我们在测试过程中,就次因为电源过载而导致主机重启,最后我们在bios设置了710w的功耗墙才解决了这个问题。
对于threadripper 3990x这样的处理器来说,最好配备一款单路12v80a或者高规格的电源,否则你将不得不限制处理器的运行功耗,导致性能无法完全发挥。
2、散热器threadripper 3990x对散热器的需求超过了以往其他任何处理器。想上这款处理器的朋友就不用考虑风冷了,至少需要搭配一个顶级的360一体水冷散热器。有条件的话,上分体水冷效果会好。
另外,像锐龙9 3800x、i9-9900k这样的处理器,由于核心面积太小,功耗超过200w之后就会造成核心积热问题,再好的散热器也无能为力。
threadripper 3990x的cpu die i/o die的总面积达到了1008mm2,是主流处理器的6~8倍,cpu的热量很快就能传导至散热器,剩下的就是看你的散热器效能到底有强了
3、内存高频的四通道内存会大幅增加处理器北桥的功耗,在我们的测试中,3600mhz比2133mhz的功率要高了50w左右。也就是说,如果你散热器只能在95度的温度墙内只能压制450w功耗的话,那么cpu核心不得不让出50w功率给i/o核心,导致处理器的是性能反而变得低。
3200mhz的是一个性能与功耗对平衡的频率,当然如果你装备了分体水冷散热器的话,将内存频率超频到3600mhz会带来好的性能。或者你也可以尝试降低nb/soc电压,来控制i/o die的功耗。
4、主板不同于主流平台,对于threadripper 3990x来说,想要让处理器的64个核心都运行3.95ghz频率上,至少需要保证600w 的稳定输出功率,这就对主板提出了高的要求。
建议主板最好选配拥有16以上的drmos供电模块,同时为了保证高负载下供电电路的温度,主板的散热系统也需要得到保障。
5、游戏性能老实说,没人会拿价值3万元的处理器来玩游戏。原本游戏帧率测试并不在我们的计划之中。不过我们试玩了3款游戏,发现threadripper 3990x的游戏性能并不输给锐龙9 3900x,甚至还要强一些。
你若坚持想用这块处理器来玩游戏,也并没有什么问题!
可能有很同学认为threadripper 3990x的核心数量超出了日常使用的范畴。不过对于现在的处理器而言,想要提升运算能力,无非就是三点
1、提升主频这一点无论是intel还是amd,都很难继续让处理器频率大幅度提升了。
2、使用高级的浮点指令集比如avx 1024事实上现在能够用到avx 256的应用软件都不是太,avx 512几乎就是没有,avx 1024虽然可以将理论浮点性能再度提升一倍,但是没有任何实际用处。
3、增加处理器核心数量如果以上2点都难以做到的话,那么增加处理器核心数就是提升处理器性能的最佳途径。
除此之外,也可以通过改进构架来提升ipc性能,比如现在zen系列构架每次新都能带来15%左右的ipc性能提升!
目前还有不少生产力软件不能完整的利用threadripper 3990x的128个线程,比如premiere pro 2020。
但是想想仅仅在2年前,premiere pro 2018还只能支持到16个线程,如今的premiere pro 2020已经能完美支持48个线程,即将发布的premiere pro 2021会对线程有着好的优化。
毕竟时代在进步,技术也在进步!信在未来会有会有越来越的创作软件会逐渐完善对于超线程的支持,threadripper 3990x将会有的用武之地,毕竟128个框框能做的事情实在是太了!
作者:流云

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