“同步铁律”或已颠覆?ZEN5处理器的内存超频浅谈

文摘   2024-12-15 11:01   北京  

千呼万唤始出来。万众期待的ZEN5架构处理器 终于在近期揭开了神秘的面纱。而要谈到这款处理器的性能表现,“内存潜力”是个绕不开的话题。


Chiplet的喜与忧

桌面端RYZEN采用了独特的Chiplet“芯粒”设计,AMD将处理器的I/O单元与计算模块相互分离。这家企业可根据实际需要,为二者采用不同的制程工艺,从而大大节约了生产成本。

然而,Chiplet结构也并非完美:除了带来积热以外,模块间的通讯同样是个问题。

R7-9700X的内存控制器位于I/O模块中,而八颗ZEN5核心则位于CCD计算单元,彼此之间通过Infinity Fabic总线进行通讯——而这条总线的频率,就成为了制约锐龙CPU的重大掣肘。

在AM5平台上,AMD将IF总线频率“FCLK”与内存控制器频率“UCLK”解藕,打造了独特的“AUTO:1:1”同步规则:内存控制器与内存频率仍然一一对应,但FCLK的数值则可以任意设置。

在这样的规则之下,IF总线的FCLK频率越高,内存效能便会越强。然而,由于使用了相同的6nm工艺I/O模块,ZEN5处理器的FCLK频率上限并无太多改善。

在ASUS ROG Strix B650E-I主板之上,搭配时下最新的3024版本BIOS,R7-9700X仅能将FCLK频率稳定在2167Mhz,稍强于前代ZEN4处理器:R7-7700的FCLK频率上限是2133Mhz。


强行抬高FCLK频率?“测试报错”便是AMD的回应。这仅33Mhz的进步,只能称之为“聊胜于无”。


超乎意料的变化

然而,这并不意味着ZEN5处理器的内存超频没有改善——事实上,它的特性相当不同,甚至可能颠覆一直以来的“超频铁律”!

如前所述,尽管FCLK频率已然解藕,但内存控制器“UCLK”仍需与内存频率保持1:1对齐——只有这样,才能确保数据同步传输,实现内存效能最大化。

UCLK频率同样存在上限。而就我所入手的这颗R7-9700X而言,它的内存控制器表现不能说是“进步甚微”,只能说是“毫无变化”——与ZEN4处理器完全一致,UCLK均仅能稳定在3100Mhz附近。

也就是说,倘若维持与内存控制器的1:1同步,DDR5内存的频率上限 就只能被锁死在6200Mhz之间(DDR5每时钟周期传递两次信息,因此等效为实际频率的2倍)。

这显然制约了“锐龙”处理器的内存效能上限,事实上成为了效能的制约。也正因此,AMD的建议是摆脱“同步频率”的桎梏,全力冲击“1:2分频”的异步极限!

工作在“异步分频”模式之下,UCLK频率将下降为内存频率的二分之一。这摆脱了内存频率的限制,但也将带来极高的性能惩罚——在前代ZEN4处理器上,工作在异步分频下的7200Mhz内存 效能甚至不及6000Mhz的同步模式

盲目追求频率而罔顾实际表现,AMD是疯了吗?

事实上,在ZEN5处理器上,“必须同步”的铁律早已被颠覆。这里以一套6400Mhz的16Gbit M-die内存为例,我将在实际测试中给出证明。



“同步铁律”的颠覆

这套内存使用了来自海力士的16Gbit M-die颗粒:精于时序,但在高频表现上并不突出。也正因此,厂商为这套内存准备了6400Mhz CL32的低时序参数,显然是为AMD的同步模式而来,孰料ZEN5竟在此折戟。

无妨,M-die仍能工作在6200Mhz CL30的同步时序之下,频率稍低但性能依旧。此时的内存延迟为63.8ns,拷贝带宽达到了64.7GB/s。

而在3DMark Timespy测试中,核芯显卡取得了775分的成绩,处理器的得分亦高达14690分。

按照常理,这便是ZEN5平台的最优化参数。但当我们一反常规,将内存模式设定为“异步分频”,将海力士M-die推向7000Mhz CL32的效能极限之时——意想不到的变化发生了

内存延迟不增反降,由63.8下降为62.4ns!拷贝带宽反而有小幅下滑,自64.7GB/s变化为64.0GB/s。

而当我们聚焦于3DMark测试中,分数的改变也能印证“异步”的影响:核心显卡的性能由775变化至773分,下降2分;但CPU得分自14690提升为14756分,提升66分——毕竟,在读写带宽面前,内存延迟显然更重要!

继续推进内存的极限。海力士A-die所取得的8000Mhz成绩,更毋庸置疑地宣告了效能的领先:核心显卡分数高达783分,CPU得分亦突破15000大关!

种种迹象表明,“分频”不再是“低效能”的象征,反而意味着更高的性能极限。


后记

时代,确实变了。困扰四代锐龙的“内存频率上限”,有望在ZEN5之上迎来终结。而在处理器的内存选择之中,思路或许已然完全不同。

低时序、低频率,也许已不再是AMD的最佳选择;高频率、高性能,或许才能满足ZEN5那如饥似渴的8发射次世代架构。

如对本文中的测试内容有任何疑问,欢迎随时与我交流!



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