逆袭还能继续上演？ 全新第二代AMD锐龙处理器碰撞八代酷睿

　　2017绝对是PC硬件史值得纪念的一年，AMD锐龙处理器的逆袭彻底打破了CPU市场一家独大的局面，终结了中高端处理器长达10多年被一个系列产品统治的状态，DIY市场开始重新活跃起来。然而锐龙的对手可不是等闲之辈—你能进步，我也可以升级。酷睿i3开始采用四核心设计，酷睿i5采用6核心设计，酷睿i7更升级为6核心12线程配置。第八代酷睿处理器的问世显示出对手急切地希望将锐龙甩在身后。

　　因此在CPU这个没有硝烟，但战况却极为紧张激烈的战场，AMD在锐龙发布后的短短一年里就必须再次出招，慢一步是绝对不能容忍的。终于在2018年4月19日，采用12nm工艺打造的全新第二代AMD锐龙处理器正式发布。那么AMD能否像武林高手一般见招拆招？第二代AMD锐龙处理器有哪些新的杀手锏？逆袭是否还能继续上演呢？

　　工艺：全新的12nm LP

　　第二代AMD锐龙处理器的代工厂商依旧是格罗方德（简称为GF），采用的工艺是12nm LP。其中LP的意思并非业内常用的“Low Power”，而是“Leading Performance”，也就是“领先性能”。至于这个性能有多领先，AMD和格罗方德也给出了一些说明。

　　正像很多人猜测的那样，12nm LP并非是一个全新的工艺，它是基于之前GF推出的14nm LPP工艺改进而来，依旧采用了氟化氩准分子激光器发射的193nm激光进行的深紫外光刻技术，金属层也依旧是13层。GF宣称新的工艺相比市场上的14nm/16nmFinFET解决方案而言，晶体管密度提高了15%，在相同功耗和复杂性的情况下新工艺能带来10%的频率提升空间。

　　相关资料显示，GF的12nm LP工艺采用了全新的7.5T库用于替代之前的9T库（和GF 14nm HP采用的12T库完全不同，14nm HP拥有17个金属层），这也是12nm LP晶体管密度提升的关键原因之一。新的库文件提供了全新的优化元素，使得晶体管排布更为科学和紧密，能耗比也得到了改善。但也正是由于库文件的更新，IC设计人员必须重新编译产品设计才能够适应新的工艺，好在12nm LP和之前GF的14nm LPP工艺相似度很高，因此这种迁移是比较简单的。

　　具体到实际产品上，AMD给出的一些数据显示12nm LP工艺的最终结果甚至比预估的还要出色一些。其中包括和14nm相比，12nm LP带来了大约250MHz的核心频率提升，使得处理器能够在日常使用的最高加速频率可以达到4.35GHz；核心电压在如此高频的情况下不升反降，降低了50mV，这能够带来一定程度的功耗降低；全部核心一起超频的话，在普通散热条件下可以稳定到4.2GHz等。另外，在超频、延迟、内存等方面的表现都更出色。

　　具体到实际产品上，AMD还给出了一些数据来对比新的12nm LP工艺和之前的14nm工艺。首先是锐龙5 1600X和锐龙5 2600X进行对比，在两款处理器都在3.5GHz频率下运行同样的CINEBENCH R15 nT测试时，采用12nm LP工艺的锐龙5 2600X功耗相比采用14nm LPP的锐龙5 1600X功耗降低了约11%。

　　另外一项对比发生在锐龙7 1700和锐龙7 2700之间，在同为65W功耗时，采用12nm LP工艺的锐龙7 2700性能相比14nmLPP的锐龙7 1700提升了16%。即使考虑到架构方面的改善等，在同等功耗下发生如此大的性能提升，工艺改善带来的频率提升也是至关重要的部分。

　　此外，12nm LP工艺以及各种新的频率提升技术的综合利用，带来了处理器在高频下运行的优势，比如锐龙7 2700X能够在更高频率下更长时间的运行，从而带来性能的进一步提升。有关这部分内容，我们还将在后文进一步的介绍。

　　架构：革新和调优

　　在架构方面，第二代AMD锐龙处理器大部分继承了Zen架构的优势，但是又对一些之前的不足之处做出了改进。有关Zen架构的详细信息，本刊在之前评测第一代锐龙处理器时已经做出过详细解读，因此本文只将主要的介绍集中在AMD第二代AMD锐龙处理器的改进和优化上。

　　“Zen+”架构：降低延迟，提升性能

　　从AMD目前给出的资料来看，用于第二代AMD锐龙处理器的架构被称为“Zen+”。AMD宣称Zen+架构相比之前的Zen架构，单线程IPC性能提升大约为3%，再加上频率最高可提升大约10%～15%，因此综合性能得到了显著的提升。

　　进一步分析，由于Zen+架构并非彻底改变的新一代架构，因此其在CPU核心部分没有太多的改变，AMD也没有给出更多的资料说明。Zen+架构的改善大部分来自于缓存和内存部分延迟的降低。之前在Zen架构的相关产品测试，我们就发现Zen架构在缓存和内存延迟方面的表现并不算特别优秀，还有进一步提升的空间，AMD显然也是注意到了这个“短板”，并给予了补强。

　　根据AMD的数据，以锐龙7 1800X对比锐龙7 2700X为例，在缓存性能方面，L1缓存延迟从之前的1.1ns降至0.95ns，最高降低约13%；L2缓存延迟从之前的4.6ns降低至目前的3ns，最高降低约34%，L3缓存延迟从之前的11ns降低至最多9.2ns，最高降低了16%；内存延迟则从之前的大约74ns降低到目前的66ns，降低了大约11%。

　　延迟的降低意味着数据响应时间的降低，意味着信息和指令能够更快速地被传递至CPU相关处理单元，这能够带来显著的效能提升，并且几乎不会增加功耗和设计的复杂度，是一种非常划算的改进手段。

　　AMD SenseMI升级：Precision Boost 2和XFR2加持AMD之前在初代锐龙推出时，提出了一整套频率和功耗控制技术，被称为SenseMI，包含诸如Pure Power、Precision Boost、Extended Frequency Range、Neural Net Prediction、Smar t Prefetch多项技术。其中Pure Power、Neural Net Prediction、Smart Prefetch在第二代AMD锐龙处理器上只是做出了进一步的优化和适配，而Precision Boost和ExtendedFrequency Range两项技术分别推出了全新的第二版，进一步加强了处理器的效能，下面本文重点介绍一下两个全新的技术。

　　首先是Precision Boost 2。这项技术的初代版本是通过遍布整个CPU的传感器，来判断CPU工作状态并实现精确至25MHz的频率控制。初代Precision Boost技术在两种状态下拥有频率提升空间，其中一种被称为全核心增强，触发条件是三个以上的CPU线程工作；另一种是精确增强，触发条件是两个甚至更少的CPU线程工作。

　　在AMD的进一步研发中，AMD观察到一种状态就是当3个或更多CPU内核工作的时候，每颗核心的负载量很可能并不大，但由于处在全核心即多线程运算状态，即使没有达到诸如电压、功耗或者频率的限制条件，CPU频率也会停止进一步提升，但实际上此时还有充足的余量。

　　因此Precision Boost 2就避免了这种情况的出现，它通过更为智能的检测功耗、频率等参数，能够更高地提升处理器的频率，直到遇到温度限制或者频率限制（先到者为准）—但此时并非停止提升频率，而是利用其时钟粒度在功率和温度限制范围内进行小幅度抖动式调整，使得处理器始终处于安全范围的最高频率状态。这个过程由AMD Infinity Fabric管理连续调整，适合于任何数量的线程。

　　根据AMD的数据来看，Precision Boost 2结合更新的工艺和其他监测手段，能够更好地提升处理器的频率。以锐龙7 2700X为例，无论是单线程还是16线程满载，Precision Boost2都根据实际情况给予处理器积极提升频率的空间，尤其是在3线程到15线程之间，用作对比的锐龙7 1800X频率会被固定在3.7GHz，但锐龙7 2700X则不断提升频率从4.0GHz～4.2GHz不等，最大差距高达500MHz，带来了相当大的性能增幅。不仅如此，如果是锐龙7 2700X搭配AM4平台，还能够拥有额外的10WTDP空间用于提升频率，使得频率能够在更高的水平上稳定工作更长的时间。

　　接下来则是Ex tended Frequency Range 2，简称为XFR2。从算法上来看，Precision Boost 2堪称一种机会式算法，在温度、电流、主频限制之间，抓住一切可提升频率的空间对频率进行提高，从而榨取更多性能。相比之下，XFR2则是一项面向DIY用户的技术—当用户使用高端散热器或者处理器的温度在安全范围内时，处理器即使已经运行在最高Boost频率上，这项技术还可以让处理器继续提升一小段频率范围，从而获得更高的频率和更好的性能。XFR和XFR2的差别在于，XFR允许少数几个核心继续提升频率，而XFR2则允许任意数量的内核和线程提升频率。根据AMD数据，XFR2最高可以实现高达7%的额外处理器性能提升。

　　总的来看，AMD在SenseMI中通过升级Precision Boost 2和XFR2，带来了更强大的处理器性能，进一步加强了自己在高端处理器上的性能优势。

　　全新的X470芯片组

　　AMD在处理器的向下兼容性上一直做得不错。第二代AMD锐龙处理器依旧使用了AM4接口，并且也支持之前发布的300系列芯片组。即使如此，好马还需好鞍，AMD还是发布了一款新的芯片组搭配第二代AMD锐龙处理器，这就是X470。

　　由于现代处理器其内部已经集成了之前的北桥，芯片组实际上只相当于南桥，因此规格上只需要考虑CPU本身的规格和芯片组能提供的链接即可。因此本文也不再赘述，直接从规格开始介绍。

　　在搭配AM4处理器和X470芯片组后，通过CPU相关总线接口，CPU部分提供包括：

　　1.4个DIMM支持，128bit双通道，最高可以支持DDR42933规格。

　　2.总计24个PCIe通道，用户可使用的有20个PCIe 3.0通道，并可以自由拆分。可实现的配置包括PCIe 3.0 x16搭配一个M.2（PCIe x4 3.0）接口，或者2个PCIe x8搭配一个M.2（PCIe x4 3.0）接口，或者一个PCIe x8搭配一个PCIe x8搭配2个M.2（PCIe x4 3.0）接口。这一部分主要就看用户的需求和主板厂商设计了。

　　3.支持最多4个USB 3.0，并搭配4个USB 2.0。

　　4.音频通道。

　　除了CPU部分支持的规格外，X470芯片组支持的接口数量如下：

　　1.额外的10个PCIe 2.0通道，厂商可通过转接芯片或者直接布置PCIe接口，实现更多的M.2、USB 3.1等接口。

　　2.最多支持6个SATA接口。

　　3.原生最多支持2个USB 3.1、6个USB 3.0和8个USB 2.0。

　　除了上述规格外，AMD还特别提到了一项特色技术，被称为StoreMI。根据AMD描述，这项技术可以将HDD、SSD、内存有机结合起来，作为一个盘符面向操作系统，通过学习算法不断优化区块位置，使得经常被访问的块迁移至最快速的存储设备上，实现磁盘性能的提升。从AMD的技术示意图和描述来看，StoreMI类似于一个混合硬盘加速技术，它利用最快的内存充当SSD或者硬盘的缓存（SSD也可以充当硬盘的缓存）从而实现加速。

　　应用方面，StoreMI技术只需用户要准备最少2GB内存空间、最多256GB SSD和硬盘即可。目前StoreMI已经实现了对NVme、SATA、3D Xpoint等不同类型存储设备的加速，应用也相当方便，可以随时安装使用或者取消使用这项技术。

　　实际效能方面，AMD宣称在使用了StoreMI技术后，相比传统的HDD技术，HDD+NVMe+DRAM组成的StoreMI技术能够最多提升2.8倍游戏载入速度、9.8倍应用程序启动速度，并且同时享有SSD的高速度和HDD的海量存储。

　　总的来看，X470芯片组的亮点还是不少的，无论是搭配CPU可以实现PCIe 3.0通道的多种配置还是对USB 3.1这样最新规格的支持，X470表现都比较出色。而新加入的StoreMI技术是一种非常有趣的设计，其具体效果如何，还有待更多的测试来揭示。

　　首发4款产品，全部不锁倍频

　　AMD本次首发的第二代AMD锐龙处理器产品共有4款，包括高端的锐龙7 2700X、锐龙7 2700以及中端的锐龙5 2600X和锐龙5 2600。其核心数与线程数设置与第一代产品类似即锐龙7系列采用8核心16线程配置，锐龙5系列采用6核心12线程配置。从纸面规格看与第一代产品相比，它们最大的不同就是工作频率更高，如锐龙72700X、锐龙5 2600X的最高加速频率分别为4.3GHz、4.2GHz，而锐龙7 1800X、锐龙5 1600X的最高加速频率均只有4.0GHz。根据AMD计划，在第二代锐龙台式处理器发布后，第一代锐龙处理器除了锐龙5 1500X和锐龙3 1300X外，均全部退出市场，整个锐龙处理器将基本由第二代产品接力。

　　在其他产品特性方面，AMD突出了所有第二代AMD锐龙处理器全部不锁倍频，玩家可以自由超频。工艺方面处理器顶盖和CPU核心之间全部采用钎焊散热，AMD宣称自家的钎焊散热采用了高级铟合金焊料，使得核心金属化，能够将处理器温度降低10℃以上。另外AMD还推出了新的Ryzen Master超频软件，版本号为1.3，支持更多的监控、超频和细节设置。

　　此外全系第二代AMD锐龙处理器还会在零售包装盒内附赠AMD幽灵系列散热器。其中AMD 锐龙 7 2700X处理器零售版内附赠的全新幽灵Prism散热器与前代幽灵散热器相比散热性能更强，且可自定义更为优化的风扇配置文件，支持定制化RGB信仰灯以满足用户视觉效果。

　　文、图/《微型计算机》评测室

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