換裝 12nm 與 Zen+，AMD 第二代 Ryzen Threadripper 2950X 效能測試

AMD 推出第一代 Ryzen 處理器之時，將主流市場高階處理器實體核心數量推往八核心，接著又利用 TR4 封裝 4 個晶粒（其中 2 個不使用），推出最高達 16 個實體核心的 Ryzen Threadripper。如今再接再厲推出第二代 Ryzen Threadripper 處理器，4 個晶粒全開可達 32 個實體核心。

第二代 Ryzen Threadripper 的變與不變

由於採用相同的晶片設計，因此第二代 Ryzen 相關特性，也被第二代 Ryzen Threadripper 完整繼承，諸如改換 12nm LP 製程與 Zen+ 微架構，達到更高頻率也更省電的目標，L1、L2、L3、系統記憶體的存取延遲同時下降，詳情可以參閱我們先前的報導。

▲Zen+ 可減少快取記憶體與系統記憶體的存取延遲。

▲12nm 製程往上推升運作時脈，同時脈耗電量相較前一代 14nm 更低。

▲Ryzen Threadripper 2950X 相對於 Ryzen Threadripper 1950X，於密集運算應用提升幅度約為 2％～5％。

另外一點，將高速儲存區讀寫速度優勢，與低速儲存區便宜大容量相互融合的 StoreMI 技術，AMD 也開放給第二代 Ryzen Threadripper 處理器使用。更有勝者，第一代 Ryzen Threadripper 也可以免費下載 StoreMI 軟體使用，意即採用 X399 晶片組的主機板全線支援 StoreMI。（疑？好像有 X370、B350、A320 晶片組的敲碗聲？）

▲第一代 Ryzen Threadripper 和第二代 Ryzen Threadripper 2920X、Ryzen Threadripper 2950X 僅使用處理器封裝內部 2 個晶粒。

▲Ryzen Threadripper 2970X 和 Ryzen Threadripper 2990X 開啟使用第三、第四個晶粒，各晶粒之間均有專屬的 Infinity Fabric 通道相互連結。

在第一代 Ryzen Threadripper 處理器封裝當中，有 2 個沒有開啟核心的晶粒，到了第二代 Ryzen Threadripper 2970X 和 Ryzen Threadripper 2990X，將封裝內部晶粒分別開啟 6 個實體核心和 8 個實體核心，乘上 4 顆晶粒就有 24 個實體核心和 32 個實體核心。

不過 Ryzen Threadripper 2970X 和 Ryzen Threadripper 2990X 第三、第四個晶粒的 SoC 週邊連結性部分並沒有同步變更，因此 PCIe、USB 3.1 Gen1、USB 3.1 Gen2、SATA 6Gb/s 通道數量與第一代無異；第三、第四個晶粒的記憶體控制器也是同樣的情形，因此第二代 Ryzen Threadripper 記憶體模組依舊維持 4 通道 8 插槽的配置。

Intel mesh 與 AMD Infinity Fabric

處理器內部多核心溝通部分，Intel Skylake-X 採用 mesh 互連架構連結內部多個核心、PCIe 控制器、記憶體控制器等；AMD 則是從 Zen 微架構以來，以 4 個實體核心為 CCX（Core Count Complex）單位，藉由 Infinity Fabric 連結位於同一晶粒的另外 1 組 CCX、Radeon RX Vega、記憶體控制器、I/O 集線器等，同時也利用 Infinity Fabric 連結同一封裝其它的晶粒，如 Ryzen Threadripper 和 EPYC。

▲Intel mesh 互連結構，點對點路由決策為先垂直、後平行。

▲AMD Infinity Fabric 不僅可以做到單一晶粒內部功能區域相互連結，還可以利用它作為封裝內部各個晶粒的相互連結（最多 4 個 Zeppeline 互連），以及 Socket 處理器插槽之間的連結（最多 2 個插槽）。

2 種設計各有利弊，由於 Intel mesh 是網狀架構，加上 mesh 預設運作時脈大約在 2GHz 以上，可以提供不錯的傳輸頻寬與低延遲。AMD Infinity Fabric 則是彈性較大，可以在較低的成本組合出更多核心，但是當存取路徑越遠，延遲也就越大、頻寬越小。再者，Intel mesh 運作頻率可以自由設定，目前 AMD Ryzen 系列處理器 Infinity Fabric 運作時脈和記憶體相互綁定，為DDR4 等效時脈的一半。之所以相互綁定，AMD 官方說法為減少資料穿越不同頻率域的延遲。

Local Mode & Distribute Mode

僅啟用封裝內部 2 個晶粒的 Ryzen Threadripper 2920X 和 Ryzen Threadripper 2950X，記憶體部分加入 Local Mode 與 Distribute Mode 2 種存取模式，分別對應 NUMA（Non-Uniform Memory Access）和 UMA（Uniform Memory Access）模式。若是讀者想要進一步理解相關資訊，可以參考我們先前的報導。

由於 Ryzen Threadripper 單一 Zeppelin 晶粒設計只能管理雙通道 4 插槽記憶體模組，因此 Ryzen Threadripper 的 4 通道 8 插槽規格，實際分別交由 2 個晶粒各自管理一半，因此某個處理器核心存取同一晶粒記憶體控制器所管理的記憶體空間，與存取另外 1 個晶粒所管理的記憶體空間，其頻寬表現和存取延遲不盡相同。

當使用者安裝封裝內部 2 個晶粒的 Ryzen Threadripper 處理器時，預設為 Distribute Mode（UMA）模式，此時作業系統將記憶體存取分散至所有的記憶體空間，頻寬最大、延遲也比較大。手動調整為 Local Mode（NUMA），則作業系統盡量將處理程序和記憶體存取限制在同一節點（同一晶粒），雖然記憶體存取頻寬因而受到限制，但延遲也會同步下降，對於遊戲類應用較為有利。（註：開啟封裝內部 4 個晶粒的 Ryzen Threadripper 2970WX 與 Ryzen Threadripper 2990WX，不支援 Local Mode）

▲Distribute Mode 記憶體頻寬最大，存取延遲相對也比較高。

▲Local Mode 記憶體頻寬較低，存取延遲降至 70.9ns，對於遊戲應用較為有利。

▲Ryzen Master 介面還有個 Legacy Compatibility Mode，開啟後減少處理器核心數量，避免偵測到超過軟體上限的核心數量，讓軟體無法運作。

Precision Boost Overdrive

第二代 AMD Threadripper 實體核心數量高達 32 核心，除非執行運算密集型或高度平行化作業，否則並無法享受這麼多核心所帶來的運算能力。傳統觀念認知，軟體要跟上處理器的核心數量，善用多核心完成工作，需要 1 年～2 年的時間，因此 AMD 於第一代 Ryzen 系列處理器推出之時，即加入 Precision Boost 和 XFR 功能。

Precision Boost 能夠根據目前工作中執行緒數量，自動調整處理器的超頻時脈，執行緒越少，提升效能的幅度就越高。而 XFR 則根據使用者的散熱系統強弱或是運作環境溫度，允許處理器在 Precision Boost 基礎再往上提升時脈。第二代 Ryzen 和 Ryzen Threadripper 加強判斷調整機制，調整細粒度以執行緒為單位，而非第一代 Ryzen Threadripperr 僅有 2 個 Precision Boost 時脈。

第一代 Ryzen Threadripperr 僅有 2 個 Precision Boost 時脈，分為 four-core boost 和 all-core boost，第二代 Ryzen Threadripper 導入 Precision Boost 2，依據工作中執行緒數量的不同，均可對應至適合的時脈（以 25MHz 為單位）。同理，XFR 2 現在的調整細粒度同樣以執行緒為單位。

▲第二代 Ryzen Threadripper 導入 Precision Boost 2，細粒度以執行緒為單位，因此能夠提供更為線性的調整範圍。

透過 SenseMI 監控功能，能夠以每秒 1000 次的頻率監控晶片電壓、電流、耗電量、溫度，再以這些資訊為本推導出 Precision Boost 2 和 XFR 2。另外第二代 Ryzen 和 Ryzen Threadripper 再導入 Precision Boost Overdrive 功能，此功能先前於第二代 Ryzen 處理器推出之際即可窺見相關文字，但直到第二代 Ryzen Threadripper 問世才將此功能調整完成。

overdrive 有著以硬體規範之外的參數運作之意，因此讀者可以猜到這是個超頻功能，以 XFR 2 強力散熱器的基礎，再要求主機板 VRD/VRM 能夠提供表定規格之外的供電能力，也就是主機板供電能力越強，處理器有可能自動超頻到相對 XFR 2 還要高的運作頻率。

新版 Ryzen Master 軟體加入此項 Precision Boost Overdrive 開關，由主機板回報 VRD/VRM 相關供電能力數值，如 PPT（Package Power Target，主機板處理器插槽的功率容量）、TDC（Thermal Design Current，主機板 VRD/VRM 能夠持續提供的最大電流）、EDC（Eletrical Design Current，主機板能夠提供的峰值電流），使用者能夠自行定義調整為更高的數值，之後讓處理器使用調整過後的數值並自動超頻。

▲新版 Ryzen Master 加入 Precision Boost Overdrive，使用者可以調整 PPT、TDC、EDC 數值，再交由系統自行判斷超頻幅度。

此功能聽起來和手動超頻十分類似，使用 Precision Boost Overdrive 也會因為除外條款而失去保固，但 Precision Boost Overdrive 和 Precision Boost 2 功能可以搭配使用，手動超頻就沒有這樣的福利。

Wraith Ripper 風冷散熱器

此次隨著第二代 Ryzen Threadripper 處理器，官方與 Cooler Master 共同合作推出 1 款 Wraith Ripper 風冷散熱器，雙塔型散熱鰭片中間夾著 1 個 120mm 風扇，散熱器頂端安排 AMD Ryzen Threadripper 字樣並融入 RGB LED 燈光，TDP 解熱能力為 250W，因而能夠應用於 Ryzen Threadripper 2970WX 和 Ryzen Threadripper 2990WX 處理器。

使用者須注意第一、第二代 Ryzen Threadripper 處理器 Tctl 均為 Tjunction（晶粒與金屬上蓋 IHS 之間的溫度）再加上 27℃，比較容易讓風扇轉速飆高，玩家可以自行調整風扇溫度與轉速對應曲線，亦或是直接使用水冷散熱器。

▲Wraith Ripper 除了和處理器相互接觸的底座之外，其餘外露金屬均施以黑漆加強質感並預防年久生鏽。

正式安裝時，Wraith Ripper 過於巨大，雖然鰭片經過特殊設計，能夠閃過最接近處理器插槽的記憶體模組插槽，但還是會略微侵犯該插槽領空，較高的記憶體模組可能無法安裝。此外該散熱器並非偏心結構，碩大體積佔據主機板第一組介面卡插槽的安裝空間，對於強調 PCIe 通道數量的 Ryzen Thrreadripper 處理器與 X399 晶片組平台而言，是個相當匪夷所思的設計。

來自 Cooler Master 訊息表示，Wraith Ripper 將於 9 月初於台灣地區販售，預計建議售價為美金 100 元，折合約新台幣 3,100 元。

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