我要评论怎样让游戏运行得更流畅？毫无疑问，首先你得有一块不错的显卡，性能越强越好，其次你就需要一颗游戏性能强大的处理器。与普通处理器不同，所谓游戏性能强大的处理器，不是那些在cpu-z、geekbench基准测试软件中，成绩位居前列，在渲染、转码应用中耗时最少的产品，而是的确可以大幅提升游戏运行帧率，让游戏运行得更流畅的处理器。简而言之，就是专为游戏设计的处理器。
目前在市场上，这样的处理器暂时只有一种，那就是amd的x3d系列，包括基于zen 3处理器架构的锐龙5000x3d系列，基于zen 4处理器架构的锐龙7000x3d系列。而在今天基于新一代zen 5处理器架构的锐龙9000x3d系列处理器也终于登上舞台，并迎来它的的首位成员：锐龙7 9800x3d。那么它的游戏性能是否真的更厉害呢？为此，我们特别采用上一代x3d处理器：锐龙7 7800x3d，以及当今的高规格旗舰处理器酷睿i9-149000k、酷睿ultra 9 285k与它在游戏性能上进行了对比测试。
处理器核心架构、内部结构全部升级
锐龙7 9800x3d解析
▲x3d处理器在2022年问世，在市场上大受欢迎，这三年时间保持了一年更新一代的节奏。
要提升处理器的游戏性能，除了升级处理器的内核架构，生产工艺之外，最简单，最容易实现的方式就是提升处理器的缓存容量。这是因为只要有容量够大、速度足够快的缓存，那么处理器就有较大的概率在自己的缓存中找到需要处理的数据，而无须再到传输速度只有三级缓存约十分之一的内存中“慢吞吞”地查找数据，也就能够大幅提高处理器的计算效率。所以加强缓存的容量、传输速度也是提升处理器游戏性能的一个有力武器。
因此从基于zen 3架构的锐龙7 5800x3d处理器开始，amd就通过3d堆叠技术为处理器堆叠了额外的64mb三级缓存。在锐龙7 7800x3d上，它的主要变化则是换用基于zen 4架构的处理器核心，提升了ipc性能，生产工艺从锐龙7 5800x3d的tsmc 7nm进化到5nm，并提高了3d堆叠缓存的传输带宽、处理器工作频率、二级缓存容量。同时从锐龙7 7800x3d开始，这类处理器只支持ddr5内存。而本次上市的新一代锐龙7 9800x3d也延续了这一基本的升级步骤。
▲锐龙9000系列处理器采用的amd zen 5架构相对于zen 4提升了16%
首先，它换用了基于zen 5架构的处理器核心，通过8宽度解码器，提升分支预测性能、更大的一级数据缓存、规模更大的执行单元，更高的缓存与浮点单元带宽，再加上tsmc 4nm生产工艺的助力，让zen 5微架构的ipc性能相对前一代zen 4提升了16%。此外zen 5架构还带来了新的48kb l1 12-way数据缓存，延迟为4周期，l1缓存总容量达到了每核心80kb，而zen 4架构处理器每颗核心的l1数据缓存容量只有32kb，且只采用8-way设计，l1缓存总容量只有64kb。
同时zen 5架构下的l1缓存带宽翻倍，浮点单元带宽翻倍（对应浮点执行部分的调整），数据预取性能也得到了加强。与英特尔消费级处理器相比，zen 5处理器还有一个巨大的优势，那就是支持avx-512指令集，它内置了一个simd 512bit单元，队列深度为384，拥有6个2周期延迟的fadd单元，在运行相关支持avx-512指令集的运算中，速度要快很多。
▲第一代3d堆叠缓存技术架构图，将64mb缓存安放在ccd上方是其主要特点。
3d堆叠缓存方面，首批上市的锐龙7 9800x3d仍然是堆叠了一块额外的64mb三级缓存，不过缓存的安放位置却有了根本性的变化，从堆叠在处理器ccd的正上方移到了处理器ccd的下方。一个ccd由一个ccx与一个infinity fabric双向通信模块组成。而ccx则是由8颗zen 5处理器运算核心组成，ccx即cpu complex（cpu集群）的缩写。从处理器内部来看，发热量最大的显然还是处理器计算核心。按以前将3d堆叠缓存安放在计算核心上方显然会带来一个很明显的问题，原本计算核心应该通过ihs散热顶盖与处理器散热器直接接触形成高效散热，但现在中间被 插入了一块缓存芯片，热量必须经过缓存芯片、ihs散热顶盖才能传导到散热器，显然x3d处理器的散热能力会不如普通处理器，这也导致以前的x3d处理器默认工作频率低，且都无法调节处理器的倍频进行超频。
▲amd的混合键合技术可以有效提高芯片的互联密度与能效比，将封装凸点间距控制在只有9微米，优于其他封装方式。
从amd给出的第一代3d堆叠结构可以看到，在锐龙5000x3d、锐龙7000x3d上是直接点对点铜焊技术、混合键合技术、tsv硅穿孔技术，让64mb 3d三级缓存芯片与ccd紧密连接，并实现了互联密度极高的物理连接，以及足够的数据传输带宽，无须通过提升工作频率来增加3d堆叠缓存芯片的传输带宽，从而有效降低芯片的功耗。由于3d堆叠缓存的芯片面积比ccd小，ccd左右两侧上方就出现了空缺，因此amd还在空缺处设计了两块硅绝缘片，一方面可以用于保证处理器有坚固、充实的封装结构，一方面这两块硅绝缘片还能用于给处理器核心辅助散热。
▲在基于zen 5架构的锐龙9000x3d系列处理器上，amd将64mb 3d堆叠缓存安放在了ccd下方，并带来了诸多进步。
▲与图左的第一代3d堆叠缓存技术相比，图右的锐龙9000x3d系列处理器不仅将3d堆叠缓存放在了下方，而且大小也被设计为了与ccd相同，因此不再需要在ccd左右两侧设计硅绝缘片。
▲在外观上锐龙7 9800x3d处理器与以前的zen 5、zen 4产品相比没有不同，仍采用lga am5封装，配备八爪鱼外形的ihs散热顶盖，底部触点数量为1718个。
在基于zen 5架构的锐龙9000x3d系列处理器上，amd则采用了第二代amd 3d v-cache（3d堆叠缓存）技术，将64mb 3d堆叠缓存安放在了ccd下方。这64mb缓存仍然通过点对点铜焊技术、tsv硅穿孔技术与ccd实现物理连接与数据传输，这样的设计让计算核心重新回到通过ihs散热顶盖就能与散热器接触进行散热的模式，有效降低了热阻值与处理器的工作温度。当然，缓存被放在ccd下方后，缓存的温度可能会更高，但amd工程师向我们解释到，缓存的发热量远没有处理器计算核心大，所以这并不会带来困扰。此外，amd还将这64mb 3d堆叠缓存设计成了与ccd一样的大小，这样就不需要为处理器再加上硅绝缘片。正是由于工作温度可以得到有效控制，锐龙7 9800x3d的最高加速频率从锐龙7 7800x3d的5.0ghz提升到了5.2ghz，基准频率则从4.2ghz大幅提升500mhz到4.7ghz。
其标称tdp热设计功耗与锐龙7 7800x3d相同，均为120w。而且amd还为它开放了倍频超频能力，第一次让x3d处理器拥有了完全的超频能力。再加上处理器的8mb二级缓存、ccd上的32mb三级缓存、64mb 3d堆叠缓存，锐龙7 9800x3d总计拥有多达104mb二、三级缓存，结合其较高的工作频率，可谓是一款技术规格非常强劲的产品。当然在锐龙9000x3d系列处理器中，锐龙7 9800x3d的定位并不是顶级产品，与锐龙7000x3d的产品阵容类似，amd也确认在明年ces展会上还会发布16核心、32线程的锐龙9 9950x3d旗舰级产品。接下来就让我们通过实战测试来看看看它与上一代锐龙7 7800x3d相比是否有明显进步，在游戏性能上是否能超过当前规格高得多的旗舰处理器。
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