新一代锐龙APU整机实战体验

《微型计算机》评测室

7nm+Zen2就是主要提升新一代“Renoir”APU技术解析

虽然新一代APU由多款产品组成，但它们有一个最大的共同点就是采用Zen2架构处理器核心，同时从CPU核心、内存控制器、PCIe控制器到GPU显示核心全都采用7nm生产工艺打造。相对于上一代处理器架构，Zen2架构处理器核心的IPC（InstructionPerClock，CPU每时钟周期指令执行数）提升了15%，这主要得益于Zen2架构在内部进行了大幅度改良，包括使用新的前端架构，如加入TAGE分支预测器、更精准的指令预取功能，优化了指令缓存，同时将微操作缓存从2KB提升到4KB;在整数运算单元上，Zen2架构提升了数据载入和存储带宽，对数据载入和存储指令进行管理的AGU单元从两个提升到了三个，并提升了指令的每周期发射数。在浮点运算单元上，它的快速内容创建性能提升了两倍，两个浮点运算单元采用256bit设计，不仅具有更大的吞吐量，同時也实现了对AVX-256指令的支持。此外浮点运算单元的数据载入和存储带宽提升了两倍，使得数据的传输更具效率，并减少了与整数单元出现冲突的概率。

除了在架构设计上的进步外，新一代“Renoir”APU在宏观布局上也采用了全新的模式。它采用了SOC单芯片设计，将CPU计算核心、I/O部分、Vega显示核心以及安全管理芯片，各种多媒体引擎全部整合在一块芯片上，并统一采用7nm工艺打造，内部通过InfinityFabric总线与各个模块进行通讯。

生产工艺方面，新一代APU采用了TSMC台积电7nm生产工艺，7nm工艺的采用将AMD处理器的晶圆密度提高了2倍，在相同性能下，功耗可以降低一半，而在相同功耗下，性能较前代产品可以提升25%。正是得益于7nm、Zen2架构的采用，新一代APU的处理器核心数量达到了最多8颗，处理器最高加速频率也从之前的4.2GHz提升到了4.4GHz。当然，鉴于使用APU的主要是预算有限的用户，所以新一代APU的处理器规格相对于同级第三代锐龙处理器还是要弱一些。如其旗舰8核心锐龙7PRO4750G的三级缓存容量为8MB，而在技术规格上与其相近的锐龙73700X的三级缓存容量达到了36MB。同时锐龙73700X处理器支持PCIe4.0技术，而新一代APU全系只支持PCIe3.0。

显示核心方面，新一代APU没有太大的升级，仍是沿用基于GCN架构的RadeonVega显示核心，且可能是考虑到处理器核心数增加，为有效控制芯片规模与功耗，新一代APU显示核心的流处理器数量反而有所减少，其旗舰产品如锐龙7PRO4750G也只配备了8个CU计算单元，流处理器数量为512个、纹理单元有32个，ROP光栅单元数量为16个。而上一代APU旗舰锐龙53400G则拥有11个CU单元，因此流处理器数量达到了704个。不过得益于7nm工艺的采用，新一代APU的图形核心工作频率大大提升，达到了最高2100MHz，上一代锐龙53400G的显示核心频率则只有1400MHz。因此工作频率的提升从理论上来说，可以有效弥补流处理器数量的减少。

目前新一代锐龙APU主要由锐龙4000G、锐龙PRO4000G、速龙3000G、速龙PRO3000G这四个系列的产品组成。它们的主要区别在于处理器核心数量、处理器工作频率、缓存容量、TDP功耗、显示核心流处理器数量和显示核心工作频率等技术规格上。所有新一代“Renoir”APU都支持DDR43200内存或LPDDR4x4266内存，所有型号标有“GE”的产品都是低功耗APU，TDP只有35W，而型号中标有“PRO”的型号则意味着这款处理器支持AMDPRO商用技术。与英特尔的博锐Vpro技术类似，支持PRO商用技术的AMD处理器集成了安全处理器，有助于保护数据的机密性和完整性。而特有的MemoryGuard功能，则可对系统内存进行实时加密，防止在电脑丢失或被盗后数据受到物理攻击。同时每一款AMDPRO处理器都拥有一系列基于开放式标准、跨CPU的全面管理功能，包括支持资产库管（AssetInventory）、KVM、远程管理固件更新（RemoteManagementFirmwareUpdate）和微软云端管理工具（MicrosoftEndpointManager），因此PRO系列APU更适合企事业单位或专业用户选用。此外与上一代APU不同的是，新一代“Renoir”APU主要面向SI（系统集成商）和OEM市场，在一段时间内，我们只能看到采用它们的整机产品，在DIY零售市场上则比较少见。

“Renoir”APU实际产品简介onebotL24A1一体机电脑

正如我们前面所说，由于新一代“Renoir”APU主要面向整机市场，因此我们通过采用旗舰级APU：锐龙7PRO4750G的onebotL24A1一体机电脑对其进行了体验。onebot中文名“曼波”，它是七彩虹集团旗下的子品牌之一，专注于一体机、电竞硬件生态链建设的创新型科技品牌。onebotL24A1是一款体型小巧的一体机电脑，预装Windows10家庭中文版系统，售价在5299元左右。除了锐龙7PRO4750G这颗核心，它还采用了拥有178°广域视角、72%NTSC色域，基于三面窄边框设计的23.8英寸IPS全高清显示屏，配合这款一体机提供的VGA和HDMI显示接口，可以外接显示器实现双屏复制或扩展模式输出。

此外，这款一体机在设计上也有一些独到之处，如在显示器支架上内置一个USB-HUB，只要通过附送的连线连接一体机底部的USB接口，显示器支架上的三个前置USB2.0接口即可使用，可以让用户更方便地使用USB设备。同时，厂商还为这款一体机的底座设计了一个24cm的刻度尺，方便工程师、美编在工作时进行快速测量。

为了充分发挥出锐龙7PRO4750G的性能，onebotL24A1内部配备了IPASONA300主板（A300是AMD为SFF迷你型电脑设计的芯片组），总计16GB双通道DDR43200内存，内存延迟设定为22-22-22-52@1T。存储部分，本次测试所用的L24A1一体机电脑则配备了512GB三星PM981NVMeSSD。这款SSD采用三星Phoenix8通道主控芯片，配备512MB缓存，标称最高连续读写速度分别可达3000MB/s、1800MB/s，SSD板载三星64层堆叠的3D-NANDTLC颗粒。为了方便用户使用，除了板载瑞昱千兆有线网卡外，这款一体机还提供了支持Wi-Fi6无线协议，在160MHz下最高速度可达2.4Gbps的英特尔AX200Wi-Fi6无线网卡。为了让用户在使用一体机时就能享受到不错的影音效果，这款一体机还配备了由两个4Ω3W喇叭组成的立体声音频系统。

散热方面，onebotL24A1一体机电脑采用了由两个滚珠风扇、4根8mm复合热管组成的散热系统，配合顶部众多的出风口可以快速带走机内的热量。需要注意的是，可能出于降低功耗、发热量与运营成本的考虑，这款onebotL24A1一体机电脑配备的是额定功率120W的外接电源，因此肯定会限制处理器在高负载下的工作频率，毕竟锐龙7PRO4750G的TDP就有65W，还要加上显示屏、SSD和内存等其他配件的负载，120W很有可能不够用。同时整机不支持处理器超频，仅支持内存超频。

接下来，我们对采用锐龙7PRO4750GAPU的onebotL24A1进行了性能体验，为了更直观地了解新一代“Renoir”APU的性能，我们还使用上一代APU旗舰锐龙53400G与它进行了对比测试。锐龙53400G采用Zen+架构处理器核心，4核心8线程设计，其处理器核心工作频率为3.7GHz，加速频率可达4.2GHz，内置拥有704个流处理器的RadeonVega显示核心，显示核心工作频率为1400MHz。同時考虑到锐龙7PRO4750GAPU的处理器核心技术规格提升很大，因此我们还找来与其规格相近的锐龙73700X与它在处理器性能上进行了详细对比。锐龙73700X同样采用Zen2架构处理器核心，4核心8线程设计，处理器工作频率也与锐龙7PRO4750GAPU完全相同。基准工作频率为3.6GHz，加速频率为4.4GHz，但它支持PCIe4.0，且三级缓存容量比锐龙7PRO4750GAPU大得多，高达32MB。

测试点评：首先从处理器性能测试来看，采用7nmZen2架构，再加8核心16线程的设计的确让锐龙7PRO4750G的处理器性能获得了很大的提升，远远超过上一代4核心8线程旗舰锐龙53400G。在《鲁大师》处理器性能测试、CINEBENCHR20处理器渲染性能测试、CPU-Z处理器多线程性能和SiSoftwareSandra处理器算术性能测试中，锐龙53400G的成绩甚至连锐龙7PRO4750G的一半都没有。这显然不能仅仅归功于锐龙7PRO4750G处理器拥有更多的核心，Zen2架构的采用也让锐龙7PRO4750G在单线程性能上明显超过锐龙53400G，如在CPU-Z处理器单线程性能测试中，锐龙7PRO4750G的单线程性能领先锐龙53400G达16.1%，在CINEBENCHR20处理器单核心渲染性能测试中，锐龙7PRO4750G更领先锐龙53400G达24.5%。

而与规格相近的锐龙73700X相比，锐龙7PRO4750G在整体性能上比较接近前者，尤其是在处理器单线程性能上，两者差距很小，锐龙7PRO4750G甚至在一些测试中还有小幅领先。不过在功耗较高的多线程性能测试里，可能由于缓存较少以及一体机的功耗限制，两者还是有一定的差距。如锐龙73700X在烤机测试下的频率也可以保持在4.1GHz左右，而锐龙7PRO4750G在一体机系统中运行CINEBENCHR20的频率则会降低到3.8GHz以内。因此最终在PerformanceTest9.0处理器测试上，锐龙73700X领先锐龙7PRO4750G约31%，在CINEBENCHR20处理器多核心渲染性能测试中，锐龙73700X也有13%的优势。

应用性能大幅领先锐龙53400G

测试点评：首先在反映内容创建、办公生产力的PCMark10Extended测试中，锐龙7PRO4750G相对于锐龙53400G有16%的性能优势（注：因PCMark10测试要使用内置显示核心，所以锐龙73700X没有参与该测试），而在严重依赖多线程性能的应用中，与处理器基准测试类似，锐龙7PRO4750G则有大幅的优势。如Handbrake4K视频转1080pH.265视频的消耗时间只有锐龙53400G的46%;在V-RAY渲染器渲染测试中，锐龙7PRO4750G的渲染性能是锐龙53400G的1.93倍;在7-Zip处理器压缩与解压缩性能测试中，锐龙7PRO4750G的性能是锐龙53400G的2.16倍。当然同样还是出于缓存较少以及一体机功耗限制的原因，与锐龙73700X相比，锐龙7PRO4750G在性能上还是有一定的落后。其V-RAY性能为锐龙73700X的77.6%，TrueCryptAES加密解密性能则达到了锐龙73700X的96.3%。

基本可在1080p下运行游戏大作

测试点评：接下来我们还对比了锐龙7PRO4750G、锐龙53400G在依靠内置显示核心时的游戏性能。总体来看，由于锐龙7PRO4750G的RadeonVega显示核心流处理器数量减少，因此在游戏中没有像处理器那样取得压倒性的优势，而是互有胜负。不过在对多核心处理器支持较好的游戏中，如《地铁：离去》，锐龙7PRO4750G还是有很大的优势，其平均运行帧速领先锐龙53400G达39.75%。总的来说，锐龙7PRO4750G可以在1080p分辨率，高或最高画质下非常流畅地运行《CS：GO》《坦克世界》这些网络游戏，也可以在1080p、低画质设定下基本流畅地运行《地铁：离去》《战争机器5》这些游戏大作。

功耗、发热量控制优秀

测试点评：借助120W功耗控制，采用锐龙7PRO4750G的onebotL24A1一体机电脑在功耗、发热量上控制得还是比较好。我们在AIDA64中同时开启CPU、FPU、GPU进行了时长半小时的烤机测试。半小时后，处理器的最高温度只有76.83℃，整机满载功耗也只有101.6W，因此用户可以放心地使用锐龙7PRO4750G进行各类高负载应用。当然出于功耗控制，此时处理器、GPU的频率也有一定下降，其处理器在烤机时的频率一直保持在3.6GHz左右，GPU频率则降低到960MHz。

仅需120W就能大幅提升用户的生产力

通过对onebotL24A1一体机电脑的全面测试，我们最大的感受是7nm+Zen2架构的使用令锐龙7PRO4750G的能耗比得到了很大的提升，尽管整机功耗控制在120W以内，但它的处理器性能却远远超过锐龙53400G，在功耗被限制的环境下也有接近锐龙73700X的处理器性能，可以大幅提高企业的生产力。同时它还拥有可以保护数据机密性和完整性，集成安全处理器的AMDPRO商用技术，较强的3D性能，以及仅仅百瓦出头的整机满载功耗。低功耗让电脑的使用成本维持在一个很低的水准，就算以120W计算，一台电脑工作10小时的耗电量也就1.2度电，按商业用电1.2元一度的电费计算，每台电脑的电费也不会超过1.5元。

我们认为，新一代“Renoir”APU处理器性能提升巨大、图形性能提升有限的结果也体现了AMD在APU发展上的新思路。曾几何时，每个人都希望用便宜的APU就能在高画质下流畅运行大型游戏。但随着游戏引擎的设计越来越复杂，光线追踪之类新技术的加入，要在小小的CPU上实现这样的要求显然是不可能的。倒不如现实一点，满足那些对图形性能要求不是特别高，但对生产力性能有迫切需求，同时需要控制预算的用户，而“Renoir”APU就是AMD深挖用户需求后的产物。当然，AMD台式机处理器产品线在之前是以DIY而闻名，我们认为如果AMD接下来还能加强与整机厂商、商业软件、商业用户的合作，那么凭借相对竞争对手的工艺优势、性价比优势，“Renoir”APU在整机市场上也会有相当大的发展空间。