“同步鐵律”或已顛覆?淺談ZEN5的內存超頻

千呼萬喚始出來。萬衆期待的ZEN5架構處理器 終於在近期揭開了神祕的面紗。而要談到這款處理器的性能表現,“內存潛力”是個繞不開的話題。

Chiplet的喜與憂

桌面端RYZEN採用了獨特的Chiplet“芯粒”設計,AMD將處理器的I/O單元與計算模塊相互分離。這家企業可根據實際需要,爲二者採用不同的製程工藝,從而大大節約了生產成本。

然而,Chiplet結構也並非完美:除了帶來積熱以外,模塊間的通訊同樣是個問題。

R7-9700X的內存控制器位於I/O模塊中,而八顆ZEN5核心則位於CCD計算單元,彼此之間通過Infinity Fabic總線進行通訊——而這條總線的頻率,就成爲了制約銳龍CPU的重大掣肘。

在AM5平臺上,AMD將IF總線頻率“FCLK”與內存控制器頻率“UCLK”解藕,打造了獨特的“AUTO:1:1”同步規則:內存控制器與內存頻率仍然一一對應,但FCLK的數值則可以任意設置。

在這樣的規則之下,IF總線的FCLK頻率越高,內存效能便會越強。然而,由於使用了相同的6nm工藝I/O模塊,ZEN5處理器的FCLK頻率上限並無太多改善。

在ASUS ROG Strix B650E-I主板之上,搭配時下最新的3024版本BIOS,R7-9700X僅能將FCLK頻率穩定在2167Mhz,稍強於前代ZEN4處理器:R7-7700的FCLK頻率上限是2133Mhz。

強行抬高FCLK頻率?“測試報錯”便是AMD的回應。這僅33Mhz的進步,只能稱之爲“聊勝於無”。

超乎意料的變化

然而,這並不意味着ZEN5處理器的內存超頻沒有改善——事實上,它的特性相當不同,甚至可能顛覆一直以來的“超頻鐵律”!

如前所述,儘管FCLK頻率已然解藕,但內存控制器“UCLK”仍需與內存頻率保持1:1對齊——只有這樣,才能確保數據同步傳輸,實現內存效能最大化。

UCLK頻率同樣存在上限。而就我所入手的這顆R7-9700X而言,它的內存控制器表現不能說是“進步甚微”,只能說是“毫無變化”——與ZEN4處理器完全一致,UCLK均僅能穩定在3100Mhz附近。

也就是說,倘若維持與內存控制器的1:1同步,DDR5內存的頻率上限 就只能被鎖死在6200Mhz之間(DDR5每時鐘週期傳遞兩次信息,因此等效爲實際頻率的2倍)。

這顯然制約了“銳龍”處理器的內存效能上限,事實上成爲了效能的制約。也正因此,AMD的建議是擺脫“同步頻率”的桎梏,全力衝擊“1:2分頻”的異步極限!

工作在“異步分頻”模式之下,UCLK頻率將下降爲內存頻率的二分之一。這擺脫了內存頻率的限制,但也將帶來極高的性能懲罰——在前代ZEN4處理器上,工作在異步分頻下的7200Mhz內存 效能甚至不及6000Mhz的同步模式

盲目追求頻率而罔顧實際表現,AMD是瘋了嗎?

事實上,在ZEN5處理器上,“必須同步”的鐵律早已被顛覆。這裏以一套6400Mhz的16Gbit M-die內存爲例,我將在實際測試中給出證明。

“同步鐵律”的顛覆

這套內存使用了來自海力士的16Gbit M-die顆粒:精於時序,但在高頻表現上並不突出。也正因此,廠商爲這套內存準備了6400Mhz CL32的低時序參數,顯然是爲AMD的同步模式而來,孰料ZEN5竟在此折戟。

無妨,M-die仍能工作在6200Mhz CL30的同步時序之下,頻率稍低但性能依舊。此時的內存延遲爲63.8ns,拷貝帶寬達到了64.7GB/s。

而在3DMark Timespy測試中,核芯顯卡取得了775分的成績,處理器的得分亦高達14690分。

按照常理,這便是ZEN5平臺的最優化參數。但當我們一反常規,將內存模式設定爲“異步分頻”,將海力士M-die推向7000Mhz CL32的效能極限之時——意想不到的變化發生了

內存延遲不增反降,由63.8下降爲62.4ns!拷貝帶寬反而有小幅下滑,自64.7GB/s變化爲64.0GB/s。

而當我們聚焦於3DMark測試中,分數的改變也能印證“異步”的影響:核心顯卡的性能由775變化至773分,下降2分;但CPU得分自14690提升爲14756分,提升66分——畢竟,在讀寫帶寬面前,內存延遲顯然更重要!

繼續推進內存的極限。海力士A-die所取得的8000Mhz成績,更毋庸置疑地宣告了效能的領先:核心顯卡分數高達783分,CPU得分亦突破15000大關!

種種跡象表明,“分頻”不再是“低效能”的象徵,反而意味着更高的性能極限。

後記

時代,確實變了。困擾四代銳龍的“內存頻率上限”,有望在ZEN5之上迎來終結。而在處理器的內存選擇之中,思路或許已然完全不同。

低時序、低頻率,也許已不再是AMD的最佳選擇;高頻率、高性能,或許才能滿足ZEN5那如飢似渴的8發射次世代架構。

如對本文中的測試內容有任何疑問,歡迎隨時與我交流!

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