AMD锐龙5000系列处理器解析：工艺不变+缓存大增

  【天极网DIY硬件频道】Zen架构的成功让AMD回到正轨，Zen架构的不断迭代，则让处理器的IPC、综合性能得到大幅提升。采用Zen 3架构的新一代锐龙5000系列处理器在10月9日凌晨发布，新处理器的IPC性能大涨19%、游戏性能提升26%，超过同级别竞品。那么Zen 3架构有哪些改变，让IPC性能得到大幅提升。 

  工艺节点

  台积电的7nm工艺共有三种，分别是第一代7nm(N7)、7nm+(N7P)和7nm+ EUV，三种7nm工艺的差别并不大。之所以推出3中7nm工艺，台积电方面是出于保证进度的考虑。7nm+是7nm工艺的增强版，两者完全兼容，只是N7P提升7%的性能、降低10%功耗;使用EUV工艺的则是7nm+ EUV，引入EUV光刻机进一步提升性能和降低功耗。 

  AMD的锐龙3000、锐龙4000 APU均采用第一代7nm工艺。但新一代锐龙5000系列的工艺制程表述并不明确，外界尚未清楚AMD究竟采用哪种7nm工艺，AMD是否真的如传闻那样在Zen 3架构上升级到增强版的N7+工艺？

  在早期流传的路线图上，Zen3上标注采用7nm+，传闻还会使用EUV工艺。但2020年3月的财务分析师大会后，AMD官方修改相关工艺的细节，其中Zen3和将在10月28日发布的RDNA2都变成7nm工艺。

  外媒向AMD求证，官方表示锐龙5000系列处理器使用与锐龙3000XT系列相同的工艺，并不是传闻中的7nm+，而是更成熟的7nm。换句话说，AMD锐龙5000和Zen3架构产品将采用进一步改良的7nm工艺，而非传说中的7nm+工艺。

  对AMD来说，更成熟的7nm工艺能够将现有资源最大化，毕竟N7P工艺的代工价格更高，在性能和功耗提升没有达到预期的情况下，使用7nm会更稳妥。

  晶圆核心设计

  Zen3架构的锐龙5000系列处理首发了四款产品，分别是16核心的锐龙9 5950X、12核心的锐龙9 5900X、8核心的锐龙7 5800X、6核心的锐龙5 5600X。锐龙5000系列继续采用chiplet小芯片设计，每颗CCD继续包含8个物理核心。 

  锐龙5000系列处理器内部均封装一颗I/O Die(12nm工艺)，锐龙9 5950X和锐龙9 5900X则是两颗CCD Die，后者屏蔽4个核心;锐龙7 5800X和锐龙5 5600X则是一颗CCD Die，后者屏蔽2个核心。

  随着架构的升级，Zen 3核心的内部设计也被AMD重构。 

  Zen 2架构的每个CCD中均分为两个CCX模块，每个CCX模块有4个对应16MB三级缓存的核心，两个CCX模块互相独立，每四个核心只能对应16MB三级缓存，造成缓存的利用率偏低。

  从AMD公布的锐龙9 3900X的结构示意图可以看到，8个核心完整的对应32MB三级缓存，每个核心均能访问完整的32MB三级缓存，让三级缓存的利用率和效率得到大幅提升。

  在核心屏蔽方面，Zen 3和Zen 2同样存在不同。锐龙9 3900X通过屏蔽每个CCX中的一个核心，得到拥有12核、64MB三级缓存的封装，每3个核心共享16MB。 

  但锐龙9 5900X就没有那么严格的需求，只要在整个CCD芯片里屏蔽两个核心，完全不影响各个核心共享32MB三级缓存。更重要的是，AMD无需再考虑核心性能和缓存平衡问题，只要将每个CCD里两个最差的核心屏蔽，从而得到性能、稳定性更出色的产品。

  通过重新设计，AMD让Zen 3架构锐龙5000系列的IPC理论性能提升19%。虽然锐龙9 5900X的频率从锐龙9 3900X的3.8GHz调低至3.7GHz，但最高加速频率从4.6GHz提高到4.8GHz。

  向下兼容主板 

  锐龙5000系列处理器将继续沿用AM4接口，但AMD并没有公布新主板系列，锐龙5000还可以继续搭配500系列芯片组使用，AMD已经承诺为500系列芯片组推送新版BIOS，2021年1月月还将为400系列芯片组提供5000系列CPU的支持。 

  写在最后：随着Zen 3架构和锐龙5000系列处理器的发布，AMD处理器单核性能孱弱的问题得到完美解决，但售价并不便宜，起码首发阶段的性价比并不算高。但AMD定价的弹性空间相当充足，在产能和出货达到一定程度后，其性价比也将不断提高。新处理器继续兼容400系列、500系列芯片，能让玩家享受到相对低廉的升级成本，也让锐龙5000拥有更高的性价比。