新一代銳龍APU整機實戰體驗

《微型計算機》評測室

7nm+Zen2就是主要提升新一代“Renoir”APU技術解析

雖然新一代APU由多款產品組成，但它們有一個最大的共同點就是采用Zen2架構處理器核心，同時從CPU核心、內存控制器、PCIe控制器到GPU顯示核心全都采用7nm生產工藝打造。相對于上一代處理器架構，Zen2架構處理器核心的IPC（InstructionPerClock，CPU每時鐘周期指令執行數）提升了15%，這主要得益于Zen2架構在內部進行了大幅度改良，包括使用新的前端架構，如加入TAGE分支預測器、更精準的指令預取功能，優化了指令緩存，同時將微操作緩存從2KB提升到4KB;在整數運算單元上，Zen2架構提升了數據載入和存儲帶寬，對數據載入和存儲指令進行管理的AGU單元從兩個提升到了三個，并提升了指令的每周期發射數。在浮點運算單元上，它的快速內容創建性能提升了兩倍，兩個浮點運算單元采用256bit設計，不僅具有更大的吞吐量，同時也實現了對AVX-256指令的支持。此外浮點運算單元的數據載入和存儲帶寬提升了兩倍，使得數據的傳輸更具效率，并減少了與整數單元出現沖突的概率。

除了在架構設計上的進步外，新一代“Renoir”APU在宏觀布局上也采用了全新的模式。它采用了SOC單芯片設計，將CPU計算核心、I/O部分、Vega顯示核心以及安全管理芯片，各種多媒體引擎全部整合在一塊芯片上，并統一采用7nm工藝打造，內部通過InfinityFabric總線與各個模塊進行通訊。

生產工藝方面，新一代APU采用了TSMC臺積電7nm生產工藝，7nm工藝的采用將AMD處理器的晶圓密度提高了2倍，在相同性能下，功耗可以降低一半，而在相同功耗下，性能較前代產品可以提升25%。正是得益于7nm、Zen2架構的采用，新一代APU的處理器核心數量達到了最多8顆，處理器最高加速頻率也從之前的4.2GHz提升到了4.4GHz。當然，鑒于使用APU的主要是預算有限的用戶，所以新一代APU的處理器規格相對于同級第三代銳龍處理器還是要弱一些。如其旗艦8核心銳龍7PRO4750G的三級緩存容量為8MB，而在技術規格上與其相近的銳龍73700X的三級緩存容量達到了36MB。同時銳龍73700X處理器支持PCIe4.0技術，而新一代APU全系只支持PCIe3.0。

顯示核心方面，新一代APU沒有太大的升級，仍是沿用基于GCN架構的RadeonVega顯示核心，且可能是考慮到處理器核心數增加，為有效控制芯片規模與功耗，新一代APU顯示核心的流處理器數量反而有所減少，其旗艦產品如銳龍7PRO4750G也只配備了8個CU計算單元，流處理器數量為512個、紋理單元有32個，ROP光柵單元數量為16個。而上一代APU旗艦銳龍53400G則擁有11個CU單元，因此流處理器數量達到了704個。不過得益于7nm工藝的采用，新一代APU的圖形核心工作頻率大大提升，達到了最高2100MHz，上一代銳龍53400G的顯示核心頻率則只有1400MHz。因此工作頻率的提升從理論上來說，可以有效彌補流處理器數量的減少。

目前新一代銳龍APU主要由銳龍4000G、銳龍PRO4000G、速龍3000G、速龍PRO3000G這四個系列的產品組成。它們的主要區別在于處理器核心數量、處理器工作頻率、緩存容量、TDP功耗、顯示核心流處理器數量和顯示核心工作頻率等技術規格上。所有新一代“Renoir”APU都支持DDR43200內存或LPDDR4x4266內存，所有型號標有“GE”的產品都是低功耗APU，TDP只有35W，而型號中標有“PRO”的型號則意味著這款處理器支持AMDPRO商用技術。與英特爾的博銳Vpro技術類似，支持PRO商用技術的AMD處理器集成了安全處理器，有助于保護數據的機密性和完整性。而特有的MemoryGuard功能，則可對系統內存進行實時加密，防止在電腦丟失或被盜后數據受到物理攻擊。同時每一款AMDPRO處理器都擁有一系列基于開放式標準、跨CPU的全面管理功能，包括支持資產庫管（AssetInventory）、KVM、遠程管理固件更新（RemoteManagementFirmwareUpdate）和微軟云端管理工具（MicrosoftEndpointManager），因此PRO系列APU更適合企事業單位或專業用戶選用。此外與上一代APU不同的是，新一代“Renoir”APU主要面向SI（系統集成商）和OEM市場，在一段時間內，我們只能看到采用它們的整機產品，在DIY零售市場上則比較少見。

“Renoir”APU實際產品簡介onebotL24A1一體機電腦

正如我們前面所說，由于新一代“Renoir”APU主要面向整機市場，因此我們通過采用旗艦級APU：銳龍7PRO4750G的onebotL24A1一體機電腦對其進行了體驗。onebot中文名“曼波”，它是七彩虹集團旗下的子品牌之一，專注于一體機、電競硬件生態鏈建設的創新型科技品牌。onebotL24A1是一款體型小巧的一體機電腦，預裝Windows10家庭中文版系統，售價在5299元左右。除了銳龍7PRO4750G這顆核心，它還采用了擁有178°廣域視角、72%NTSC色域，基于三面窄邊框設計的23.8英寸IPS全高清顯示屏，配合這款一體機提供的VGA和HDMI顯示接口，可以外接顯示器實現雙屏復制或擴展模式輸出。

此外，這款一體機在設計上也有一些獨到之處，如在顯示器支架上內置一個USB-HUB，只要通過附送的連線連接一體機底部的USB接口，顯示器支架上的三個前置USB2.0接口即可使用，可以讓用戶更方便地使用USB設備。同時，廠商還為這款一體機的底座設計了一個24cm的刻度尺，方便工程師、美編在工作時進行快速測量。

為了充分發揮出銳龍7PRO4750G的性能，onebotL24A1內部配備了IPASONA300主板（A300是AMD為SFF迷你型電腦設計的芯片組），總計16GB雙通道DDR43200內存，內存延遲設定為22-22-22-52@1T。存儲部分，本次測試所用的L24A1一體機電腦則配備了512GB三星PM981NVMeSSD。這款SSD采用三星Phoenix8通道主控芯片，配備512MB緩存，標稱最高連續讀寫速度分別可達3000MB/s、1800MB/s，SSD板載三星64層堆疊的3D-NANDTLC顆粒。為了方便用戶使用，除了板載瑞昱千兆有線網卡外，這款一體機還提供了支持Wi-Fi6無線協議，在160MHz下最高速度可達2.4Gbps的英特爾AX200Wi-Fi6無線網卡。為了讓用戶在使用一體機時就能享受到不錯的影音效果，這款一體機還配備了由兩個4Ω3W喇叭組成的立體聲音頻系統。

散熱方面，onebotL24A1一體機電腦采用了由兩個滾珠風扇、4根8mm復合熱管組成的散熱系統，配合頂部眾多的出風口可以快速帶走機內的熱量。需要注意的是，可能出于降低功耗、發熱量與運營成本的考慮，這款onebotL24A1一體機電腦配備的是額定功率120W的外接電源，因此肯定會限制處理器在高負載下的工作頻率，畢竟銳龍7PRO4750G的TDP就有65W，還要加上顯示屏、SSD和內存等其他配件的負載，120W很有可能不夠用。同時整機不支持處理器超頻，僅支持內存超頻。

接下來，我們對采用銳龍7PRO4750GAPU的onebotL24A1進行了性能體驗，為了更直觀地了解新一代“Renoir”APU的性能，我們還使用上一代APU旗艦銳龍53400G與它進行了對比測試。銳龍53400G采用Zen+架構處理器核心，4核心8線程設計，其處理器核心工作頻率為3.7GHz，加速頻率可達4.2GHz，內置擁有704個流處理器的RadeonVega顯示核心，顯示核心工作頻率為1400MHz。同時考慮到銳龍7PRO4750GAPU的處理器核心技術規格提升很大，因此我們還找來與其規格相近的銳龍73700X與它在處理器性能上進行了詳細對比。銳龍73700X同樣采用Zen2架構處理器核心，4核心8線程設計，處理器工作頻率也與銳龍7PRO4750GAPU完全相同?；鶞使ぷ黝l率為3.6GHz，加速頻率為4.4GHz，但它支持PCIe4.0，且三級緩存容量比銳龍7PRO4750GAPU大得多，高達32MB。

測試點評：首先從處理器性能測試來看，采用7nmZen2架構，再加8核心16線程的設計的確讓銳龍7PRO4750G的處理器性能獲得了很大的提升，遠遠超過上一代4核心8線程旗艦銳龍53400G。在《魯大師》處理器性能測試、CINEBENCHR20處理器渲染性能測試、CPU-Z處理器多線程性能和SiSoftwareSandra處理器算術性能測試中，銳龍53400G的成績甚至連銳龍7PRO4750G的一半都沒有。這顯然不能僅僅歸功于銳龍7PRO4750G處理器擁有更多的核心，Zen2架構的采用也讓銳龍7PRO4750G在單線程性能上明顯超過銳龍53400G，如在CPU-Z處理器單線程性能測試中，銳龍7PRO4750G的單線程性能領先銳龍53400G達16.1%，在CINEBENCHR20處理器單核心渲染性能測試中，銳龍7PRO4750G更領先銳龍53400G達24.5%。

而與規格相近的銳龍73700X相比，銳龍7PRO4750G在整體性能上比較接近前者，尤其是在處理器單線程性能上，兩者差距很小，銳龍7PRO4750G甚至在一些測試中還有小幅領先。不過在功耗較高的多線程性能測試里，可能由于緩存較少以及一體機的功耗限制，兩者還是有一定的差距。如銳龍73700X在烤機測試下的頻率也可以保持在4.1GHz左右，而銳龍7PRO4750G在一體機系統中運行CINEBENCHR20的頻率則會降低到3.8GHz以內。因此最終在PerformanceTest9.0處理器測試上，銳龍73700X領先銳龍7PRO4750G約31%，在CINEBENCHR20處理器多核心渲染性能測試中，銳龍73700X也有13%的優勢。

應用性能大幅領先銳龍53400G

測試點評：首先在反映內容創建、辦公生產力的PCMark10Extended測試中，銳龍7PRO4750G相對于銳龍53400G有16%的性能優勢（注：因PCMark10測試要使用內置顯示核心，所以銳龍73700X沒有參與該測試），而在嚴重依賴多線程性能的應用中，與處理器基準測試類似，銳龍7PRO4750G則有大幅的優勢。如Handbrake4K視頻轉1080pH.265視頻的消耗時間只有銳龍53400G的46%;在V-RAY渲染器渲染測試中，銳龍7PRO4750G的渲染性能是銳龍53400G的1.93倍;在7-Zip處理器壓縮與解壓縮性能測試中，銳龍7PRO4750G的性能是銳龍53400G的2.16倍。當然同樣還是出于緩存較少以及一體機功耗限制的原因，與銳龍73700X相比，銳龍7PRO4750G在性能上還是有一定的落后。其V-RAY性能為銳龍73700X的77.6%，TrueCryptAES加密解密性能則達到了銳龍73700X的96.3%。

基本可在1080p下運行游戲大作

測試點評：接下來我們還對比了銳龍7PRO4750G、銳龍53400G在依靠內置顯示核心時的游戲性能。總體來看，由于銳龍7PRO4750G的RadeonVega顯示核心流處理器數量減少，因此在游戲中沒有像處理器那樣取得壓倒性的優勢，而是互有勝負。不過在對多核心處理器支持較好的游戲中，如《地鐵：離去》，銳龍7PRO4750G還是有很大的優勢，其平均運行幀速領先銳龍53400G達39.75%?？偟膩碚f，銳龍7PRO4750G可以在1080p分辨率，高或最高畫質下非常流暢地運行《CS：GO》《坦克世界》這些網絡游戲，也可以在1080p、低畫質設定下基本流暢地運行《地鐵：離去》《戰爭機器5》這些游戲大作。

功耗、發熱量控制優秀

測試點評：借助120W功耗控制，采用銳龍7PRO4750G的onebotL24A1一體機電腦在功耗、發熱量上控制得還是比較好。我們在AIDA64中同時開啟CPU、FPU、GPU進行了時長半小時的烤機測試。半小時后，處理器的最高溫度只有76.83℃，整機滿載功耗也只有101.6W，因此用戶可以放心地使用銳龍7PRO4750G進行各類高負載應用。當然出于功耗控制，此時處理器、GPU的頻率也有一定下降，其處理器在烤機時的頻率一直保持在3.6GHz左右，GPU頻率則降低到960MHz。

僅需120W就能大幅提升用戶的生產力

通過對onebotL24A1一體機電腦的全面測試，我們最大的感受是7nm+Zen2架構的使用令銳龍7PRO4750G的能耗比得到了很大的提升，盡管整機功耗控制在120W以內，但它的處理器性能卻遠遠超過銳龍53400G，在功耗被限制的環境下也有接近銳龍73700X的處理器性能，可以大幅提高企業的生產力。同時它還擁有可以保護數據機密性和完整性，集成安全處理器的AMDPRO商用技術，較強的3D性能，以及僅僅百瓦出頭的整機滿載功耗。低功耗讓電腦的使用成本維持在一個很低的水準，就算以120W計算，一臺電腦工作10小時的耗電量也就1.2度電，按商業用電1.2元一度的電費計算，每臺電腦的電費也不會超過1.5元。

我們認為，新一代“Renoir”APU處理器性能提升巨大、圖形性能提升有限的結果也體現了AMD在APU發展上的新思路。曾幾何時，每個人都希望用便宜的APU就能在高畫質下流暢運行大型游戲。但隨著游戲引擎的設計越來越復雜，光線追蹤之類新技術的加入，要在小小的CPU上實現這樣的要求顯然是不可能的。倒不如現實一點，滿足那些對圖形性能要求不是特別高，但對生產力性能有迫切需求，同時需要控制預算的用戶，而“Renoir”APU就是AMD深挖用戶需求后的產物。當然，AMD臺式機處理器產品線在之前是以DIY而聞名，我們認為如果AMD接下來還能加強與整機廠商、商業軟件、商業用戶的合作，那么憑借相對競爭對手的工藝優勢、性價比優勢，“Renoir”APU在整機市場上也會有相當大的發展空間。