AMD锐龙7 5800X3D超能评测：3D垂直缓存专精游戏效果出众，部分游戏表现优于酷睿i9

AMD会在今年下半年推出全新的Zen 4架构处理器，新处理器将支持DDR5内存已经PCI-E 5.0，届时平台也将会一同升级到AM5，但这并不意味着目前的AM4平台会很快迎来它的生命周期的终点，在三月中旬AMD才发布了一批新的AM4处理器，包括四款锐龙5000和三款锐龙4000处理器，当中最特别的当属采用了3D V-Cache（3D垂直缓存）的锐龙7 5800X3D了。

AMD的Zen 3架构诞生于2020年年末，到现在已经有1年半的时间了，它刚出来的时候面对的是Intel的第10代酷睿Comet Lake， 属于是Skylake架构的衍生品，Zen 3架构对着它有绝对的性能优势，随后的11代酷睿Rocket Lake其实对Zen 3也没太大压力，但最新的12代酷睿Alder Lake就没那么轻松了，AMD是时候提升他们处理器内核的性能了。

想提升处理器内核性能的方法通常有三种，一是直接拉高处理器的频率，二是架构升级，三则是增大处理器的缓存。其实这三个AMD都在做，方法一的产物就是移动端的Zen 3+处理器，升级了台积电6nm工艺获得了更高的频率，但桌面的Zen 3+被砍了。方法二产物就是下半年要推出的Zen 4架构，这个要到时候再说。而方法三的产物就是锐龙7 5800X3D。

这颗锐龙7 5800X3D可以说是一款非常特殊的产物，它的核心数量与锐龙7 5800X一样是8核16线程，频率的话它其实还要更低一些， 基础频率3.4GHz，加速频率4.7GHz，但L3缓存的容量从32MB增加到96MB，直接翻了两倍。

锐龙7 5800X3D的L3缓存依然只有16-Way，所以额外增加的容量并没有让L3缓存的带宽增加，但增大容量可以增加缓存命中率，这样内核就可以降低从内存调用数据的频率，L3缓存的延迟比内存低得多，这可以减少内核的等待延迟，在游戏这类以随机数据流为主的负载中会带来明显的性能提升，

AMD也明确表示锐龙7 5800X3D是一款游戏处理器，而对于内容创作性能并没有提升，因为生产力应用的数据流基本上都是些连续且可预测的数据流，并不会从随机性能改进中获得收益。

锐龙7 5800X3D处理器图赏

AMD锐龙7 5800X3D的包装其实和锐龙7 5800X没太大差别，盒子还是那个盒子，但右上角多了个标识，显示它用了AMD 3D V-Cache技术，和锐龙7 5800X一样，锐龙7 5800X3D是没有配送原装散热器的，需要玩家自己准备散热器。而锐龙7 5800X3D CPU本身也和其他AM4处理器没有任何区别，顶盖是完全一样的，并没有因为里面多了3D V-Cache带来外观变化。

3D V-Cache设计

3D V-Cache这东西其实AMD在去年6月的台北电脑展上就提出来了，这是AMD与台积电合作的产物，他们在现有的Zen 3架构锐龙5000处理器的CCD上再封进了一个64MB的7nm SRAM，这块SRAM是直接堆叠CCD芯片上面的，这样就能把每个CCD的L3缓存容量从32MB增加到96MB，容量增加到原来的三倍。

3D V-Cache由多个8MB的“slices”组成，这些“slices”具有1024个与单个CPU内核接触的接口，CCD和3D V-Cache之间共有8192个连接点，3D V-Cache与CCD采用双向环形总线互联，全双工模式下传输带宽达到了2TB/s。

Zen 3架构的CCD用的是台积电7nm工艺，芯片面积是80.7mm2，里面有41.5亿晶体管，而3D V-Cache芯片同样采用台积电7nm工艺，芯片面积41mm2，但里面塞了47亿晶体管，由于这芯片里面全都是简单的SRAM，复杂程度比CCD低得多，所以晶体管密度更高，IOD并没有变化，依然是GF的12nm工艺，芯片面积125mm2，拥有20.9亿的晶体管。

AMD借助台积电的SoIC封装技术，可不使用微凸点或焊料来连接两个芯片，两个芯片被铣成一个完美的平面。底层CCD与顶层3D V-Cache之间是一个完美的对齐，TSV通道可以在没有任何类型的粘合材料的情况下进行匹配。

为了实现这个操作，AMD将CCD翻转（由面向顶部改为面向底部），然后削去了顶部95%的硅，再将3D垂直缓存芯片安装在上面。好处是将缓存和核心之间的距离缩短了1000倍，同时减少了发热、功耗和延迟，使得性能有进一步提高。最终封装出来的芯片高度和其他Zen 3芯片是相同的，这确保了采用3D堆栈的芯片与传统处理器在散热和插座的兼容性。

AMD是采用混合键合以及TSV硅通孔技术来实现芯片间的垂直互联的，SRAM芯片与CCD芯片采用直接铜-铜混合键合，触点间距仅有9um，而传统的可控塌陷芯片连接触点间距达到130um，而Intel所用的微凸块架构的触点间距是50um。

由于拥有更高的封装密度，AMD所用的混合键合封装和芯片堆叠技术可比微凸块架构提供每个周期更大的数据量，每个引脚可以更低的时钟频率实现3倍的互连能效提升，与其他同类技术相比，它能让SoC把更多的功率分频给性能，而不是在芯片互连那里消耗掉。

关于锐龙7 5800X3D的超频

和其他锐龙处理器不同，采用新封装技术的锐龙7 5800X3D无法提供与它们相同的电压和频率缩放，AMD在锐龙7 5800X3D出厂时就已经最大限度的提高了频率和电压，因此锐龙7 5800X3D并没有解锁CPU电压和频率调节，BIOS里面连PBO相关选项都没有了。不过内存和IF总线超频依然是开放的，玩家依然可以通过提升内存频率和IF总线频率来获得性能提升。

测试平台与说明

锐龙7 5800X3D的对比对象当然就是锐龙7 5800X，而且AMD宣传它的游戏性能要高于对手的酷睿i9-12900K，所以也会加入到对比名单里面，AM4平台用的是微星MEG X570 Godlike主板，而LGA 1700平台则使用华硕ROG MAXIMUS Z690 EXTREME主板，为了避免显卡上的瓶颈，采用了影驰GeForce RTX 3090 Ti星曜OC显卡。内存方面AM4平台则采用两根16GB的皇家戟DDR4-3600，时序是CL16-19-19-39，LGA 1700平台是两条16GB芝奇RIPJAWS S5 DDR5-5200，时序是CL40-40-40-76。

这个锐龙7 5800X3D其实是一个比较特殊的处理器，它基本上就是针对游戏而优化的，官方也表示增大L3缓存在其他地方基本没啥帮助，由于它的频率比锐龙7 5800X要低，所以测试前就能推测他的基准测试结果可能会在锐龙7 5800X之下，但这些测试还是要跑的。

CPU缓存与内存测试

从AIDA64的缓存与内存测试就可以看得出，虽然锐龙7 5800X3D的L3缓存容量从32MB增加到96MB，但带宽是没太大变化的，此外我们可以看出处理器的最大加速频率从锐龙7 5800X的最高4.85GHz降低到了4.55GHz，所以CPU缓存和内存的带宽都略有下降，延迟也有些微增加。

游戏性能测试

游戏性能是锐龙7 5800X3D的重点，为了反映CPU的真实性能，测试全部都是在1080p分辨率下进行的，尽量减少显卡上的瓶颈，不过画质依然是开启 游戏内的最高档位，但《银河破碎者》是没有开光追的，FSR也没开，《古墓丽影：暗影》在更新后DLSS默认就是质量档位，这个我们没有改动，光追默认也是关的。

虽然锐龙7 5800X3D的频率比锐龙7 5800X要低，但凭借着更大的L3缓存，在大部分游戏测试里面表现都要比锐龙7 5800X要好，测试的10款游戏里面唯一的反例就是《尘埃5》，而在其他的优势项目里面，《银河破碎者》以及《Far Cry 6》的领先幅度是超过20%的，而《古墓丽影：暗影》和《战争机器5》的领先幅度也超过10%，平均下来这10款游戏里面锐龙7 5800X3D的表现要比锐龙7 5800X要好10%。

和对手的酷睿i9-12900K比较的话《古墓丽影：暗影》和《战争机器5》这两个项目领先幅度是比较大的，其他项目基本差异不是很大，整体下来10个游戏领先幅度在1%内，基本上可以看作打平，但能有这个结果其实已经很不错了，酷睿i9-12900K的主频要比锐龙7 5800X3D高得多，核心数量也占优势，E-Core可以分担后台进程让P-Core可以专心处理游戏进程，这种情况下锐龙7 5800X3D依然可以和对手打个五五开，而且更重要的是锐龙7 5800X3D的售价要比酷睿i9-12900K低多了。

上面是四款网络游戏的测试结果，锐龙7 5800X3D在《DOTA 2》、《战争雷霆》和《最终幻想14》里面的表现都是要大幅领先锐龙7 5800X的，在《坦克世界》的enCore测试里面两者性能打平。

和酷睿i9-12900K比较的话结果也差不多，4款游戏平均起来锐龙7 5800X3D要领先酷睿i9-12900K约7%，而全部14款游戏平均算的话整体领先约2.5%，一个3099元的高端处理器就能在游戏领域撼动对手的旗舰处理器，锐龙7 5800X3D确实是一款相当强的游戏处理器。

下面的基准性能和创作性能测试就没啥好说的了，大容量L3缓存的优势基本显示不出来，锐龙7 5800X3D在大多数项目里面表现还不如锐龙7 5800X，只有7-Zip的压缩测试表现是优于锐龙7 5800X的，大家就看看数据吧。

基准性能测试

创作能力测试

温度与功耗测试

在功耗测试方面，我们使用专用的设备直接测量主板上CPU供电接口的供电功率，但也会给出软件记录的CPU Package功耗数据，虽然CPU的供电主要来源是CPU供电接口，但我们也发现有一小部分是来自24pin接口的。

此外必须说明的是，目前我们测量的是主板上CPU供电接口的输入功率，并非直接的CPU供电功率，因此从该理论上来说应该是略高于CPU的实际供电功率，而且会更因为主板的不同而产生变化，但是这个测试数据仍然有很高的参考价值，因为电源实际上是对主板进行供电而非直接对CPU进行供电，因此对于电源的选择来说，直接测试CPU供电接口的供电功率更有实际意义。

主板的温度保护和功率设置都维持默认值。

运行AIDA 64 FPU烤机测试时锐龙7 5800X3D的频率只能到4.3GHz，而锐龙7 5800X则能到4.55GHz，其实锐龙7 5800X3D的负载功耗是要比锐龙7 5800X要低的，但两者的烤机温度相差无几，说明加了3D V-Cache确实让CPU的发热量增大了，而且看得出3D垂直封装确实有热量堆积的问题，只不过AMD控制得还可以。

待机测试并不是完全桌面待机，而是开着HWinfo在一旁监控的，有很轻度的负载，但这样其实更贴近日常使用的待机状态，此时锐龙7 5800X3D其实和锐龙7 5800X没太大差别，待机功耗20来瓦，温度都是30多。

全文总结

在3D V-Cache的加持下，AMD锐龙7 5800X3D的游戏性能较锐龙7 5800X有了大幅提升，整体领先超过10%，游戏性能也要比对手的酷睿i9-12900K更强些，是目前AMD最强的游戏处理器，至于是不是目前最强游戏处理器还不可下定论，因为酷睿i9-12900KS还在测试中，要看看到时的测试结果。

CPU迷你天梯榜

但除了游戏性能外，锐龙7 5800X3D在其他大部分场景和锐龙7 5800X比是有所倒退的，在内容创作和生产力应用中增大L3缓存的作用不明显，但频率下降带来的负面影响是实打实的，所以这款处理器真的是一款完全针对游戏玩家的产品，非常推荐游戏玩家购买，3099元的价格就可获得超过对手4999元旗舰产品的游戏性能，功耗发热也比酷睿i9-12900K低得多，谁更划算这都不用说了吧。而且锐龙7 5800X3D是不支持超频的，如果不需要X570的扩展能力的话，配一块B550主板就可以了，再配套DDR4-3600内存，就能组件一套相当高性价比并且性能强劲的游戏平台。

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