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[資訊] AMD Ryzen 3 3300X 與 3100 處理器測試報告 / 四核之爭 入門新核

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發表於 2020-5-9 08:45

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還沒等到 AMD 桌上型 7nm、Zen2 + Vega 的 APU,反而是替 Ryzen 3000 世代補上 4 核心 8 執行緒的入門新核 Ryzen 3 3300X 與 Ryzen 3 3100,成為第 3 代 Ryzen 處理器之下的入門處理器,這招無疑是想補齊對手 10 代 i3 系列開啟超執行緒(H.T.)後的 4 核之爭,但 AMD 效能解禁早於對手的關係,目前也僅能以上代 i5-9400 捉對廝殺,入門 DIY 菜單的榜首是誰,就讓我們測下去囉。
AMD Ryzen 3 3300X 與 3100 處理器,同為第 3 代 Ryzen “Matisse” 世代,7nm 製程、Zen2 架構與 Chiplets 設計,規格上這兩顆都是 4 核心 8 執行緒(4C8T)處理器,同樣有著 2+16MB 快取、PCIe 4.0 與 65W TDP 等設計,並隨附 Wraith Stealth 散熱器。


相較之下,3300X 預設時脈較高 3.8GHz、Boost 4.3GHz,而 3100 則是預設 3.6GHz、Boost 3.9GHz;因此價格下,3300X 定價 $120、3100 則是 $99 美金。

                               
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↑ AMD Ryzen 3000 世代(除 APU)處理器規格表。

                               
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↑ 本次的測試平台之一。

但是!這兩顆處理器看似規格一樣,不過骨子裡的配置則略有不同,Ryzen 這代採用 Chiplets 設計下,處理器內部有著 CCD 與 CIOD 晶片,前者負責核心運算後者負責平台 I/O;而在 CCD 內部,則包含著兩顆 CCX(4C8T),換句話說單一顆 CCD 最高則有 8 個核心(4+4)。
因此,當要設計 4C8T 的 3300X 與 3100 時,同樣都使用 1 顆 CCD 則會有兩種配置,3300X 採用 CCD 內的單 1 顆 CCX 的 4 個核心,配置上屬於 4+0;而 3100 則是採用 2 顆 CCX 的 2 個核心,同樣組成 4 核心配置屬於 2+2 配置。

                               
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↑ 3300X 與 3100 天身 CCD 配置不同。

這樣的配置不同,使得 3300X 在 Core to Core 延遲與快取資料運用上有著先天較好的效能,既然如此為何不讓 3100 也使用 4+0 配置呢?其實關於這點 AMD 是沒有正面回答,但從 AMD 全面可超頻的設定下,不難發現倘若 3100 手動把 PBO+Auto 超上去,相對容易達到 3300X 預設下的效能,對於市場規劃來說採用不同配置下,可確保一般家用散熱情況下 3100 即便超到與 3300X 時脈相當,但因為先天配置不同使得 3100 效能勢必弱於 3300X。

6 月見 B550 主機板:CPU PCIe Gen4、PCH PCIe Gen3
盼了許久 Ryzen 3000 的 500 系列主流、入門主機板怎麼遲遲未見,其實也是因為之前 X470、B450 賣的不錯,相對也推延了 B550 的上市時間,而 AMD 終於也端出了 B550 晶片組,並預告將在 6 月與玩家見面。
由於這代上至 16 核心、PCIe 4.0 的高規格下,使得 X570 主機板的價格水漲船高,那 B550 在功能上要如何劃分,才能保有這系列主機板的價格優勢呢?

                               
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↑ 其實就是維持 CPU 端的 Gen4 x16 顯卡與 x4 儲存,其餘的 PCH 退回 Gen3。

首先處理器給的 PCIe 4.0 x16 與 x4 不變,同樣在 B550 主機板上可支援 Gen4 顯卡與 PCIe Gen4 SSD,但是 CPU 與 PCH 之間連接的通道,降回原本的 PCIe 3.0 x4 通道,連帶 PCH 提供的通道同樣是 PCIe 3.0 規格。
當然最終主機板怎麼設計,還是交由板商負責,而 B550 屬於保有 CPU Gen4 功能,但讓板載降回 PCIe Gen3,確保整體的性價能維持這系列晶片組的初衷。

                               
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↑ B550 I/O 規格。
AMD
USB  3.2
Gen  2
USB  3.2
Gen  1
USB  2.0
SATA
PCIe  4.0
PCIe  3.0
X570
8
0
4
4
16
0
B550
2
2
6
4
0
6x
X470
2
6
6
8
0
8x
3rd  Gen Ryzen
4
0
0
2
20
0
↑ B550 I/O 規格比較表。

                               
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↑ AMD AM4 腳位 1-3 代產品的相容表。

Ryzen 3 3300X 與 3100 處理器效能測試
本次測試除了 4C8T 主角 Ryzen 3 3300X 與 Ryzen 3 3100 之外,也請到上一階的 6C12T 代表 Ryzen 5 3600 以及對手 9 代的 Core i5-9400,但這顆因為沒有超執行緒,所以僅只有 6C6T,部分效能上甚至會弱於 Ryzen 3 3100,看完這篇測試各位一定能理解,為何對手 10 代產品全線都開超執行緒的原因了。
基本效能測試 AMD 處理器使用 GIGABYTE B450M GAMING 主機板、COSAIR DDR4 8GB*2 3200 記憶體、SSD 960 PRO 系統碟與 Radeon RX 5700 XT 顯示卡,散熱器則是 NZXT X62 280mm AIO;Intel 平台則是使用 ASRock Z390 Taichi 主機板與 CORSAIR H100i Pro 240mm 散熱器其餘零件相同。

                               
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↑ 測試平台規格表。

CPU-Z 檢視 Ryzen 3 3300X 與 3100 處理器資訊,代號 Matisse 的 7nm 製程、4 核心 8 執行緒處理器、65W TDP 熱功耗設定,搭配 GIGABYTE B450M GAMING 主機板測試,BIOS 已更新至 F50、AGESA 1.0.0.4,記憶體則是雙通道 DDR4-3200 8GB*2。

                               
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↑ CPU-Z Ryzen 3 3300X。

                               
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↑ CPU-Z Ryzen 3 3100。

CPUmark99 簡單的測試處理器的單核心性能、RAM 與時脈,通常單核心的 IPC、時脈高即可獲得相當高的分數。
而此次測試時脈最高的是 3300X 4.3GHz,因此獲得 762 分贏過 i9-9400 711 分的成績;不過 3300X 在單核效能上則比 3100 快了 10% 左右。

                               
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↑ CPUmark99,分數越高越好。

CINEBENCH R15,由 MAXON 基於 Cinema 4D 所開發,可用來評估電腦處理器的 3D 渲染性能,這也是目前可快速評比 CPU 多核心運算性能的可靠測試軟體
多核心效能 3300X 獲得 1141 cb 而 3100 也有著 1015 cb 的效能,紛紛贏過 6C6T 的 i5-9400 的 992 cb 成績,可見多執行緒對效能有著明顯的幫助,但是只有這代能 Ryzen 3 打 i5,再等幾天之後就應該是平起平坐了。

                               
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↑ CINEBENCH R15,分數越高越好。

CINEBENCH R20,新版本採用更複雜的測試場景,其所需的渲染運算效能是 R15 的 8 倍,對於記憶體的使用量也是以往的 4 倍,因此新版本的 R20 分數並無法與 R15 進行比較,但相對 R20 也更適合用來測試 8 核心以上的處理器。
多核心效能,3300X 獲得 2592 cb 的性能、3100 則有著 2339 cb 與 i5-9400 的 2328 cb 性能相當。

                               
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↑ CINEBENCH R20,分數越高越好。

Corona Benchmark 則是相當容易操作的測試工具,採用 Corona Renderer 1.3 渲染器進行測試,比較處理器的渲染速度與 Rays/s 的效能,評分為計時以秒為單位。
同樣的測試情境,3300X 需要 201 秒、3100 231 秒與 i5-9400 230 秒差不多,但這類運算建議還是給 8 核心以上的處理器來算比較快。

                               
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↑ Corona Benchmark,秒數越低越好。

V-Ray Benchmark 是由 Chaos Group 所開發,V-Ray 是基於物理法則所設計的光線渲染軟體,而此工具可針對 CPU 進行光線追蹤的渲染圖像的運算效能測試,CPU 評分以 ksamples 每秒計算數為單位。
這測試結果與 Corona 類似,3300X 獲得 7502 ksamples、3100 則有 6403 ksamples 效能,但略疏於 i5-9400 的 6961 ksamples。

                               
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↑ V-Ray Benchmark,效能越高越好。

POV-Ray 是一套免費的光線追蹤 3D 渲染工具,藉由多核心 CPU 的運算能力,來計算光影與 3D 影像的渲染。
這測試 3300X 以 8 執行緒獲得 2339 PPS 效能,而 3100X 同樣 8 執行緒但時脈、配置不同下,獲得 2145.22 PPS,而 i5-9400 則獲得 2347.85 PPS。

                               
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↑ POV-Ray,效能越高越好。

Ryzen 3 3300X 與 3100 影片輸出 H.264 / H.265 測試
對於入門處理器產品,除了基本文書工作、遊戲外,對於影片剪輯多少都會有著需求,這段則以 Adobe Premiere Pro 進行測試,這套也是較多工作室、Youtuber 等影像工作者所使用的基本影片剪輯軟體。
測試以公司拍攝的 1080p60 開箱影片、片長 10 分鐘,測試輸出轉檔時間,輸出成 YouTube  1060p60 H.264 與 HD 1080p60 HEVC 等格式。
實際輸出 H.264 時間 3300X 需要 522 秒、3100 則要 631 秒的時間,而這部分效能 i5-9400 則緊追其後 542 秒的運算時間。
不過換成 HEVC 格式後,輸出時間暴增許多,3300X 需要 1122 秒的時間,而 3100 與 i5-9400 則都要 1250 秒左右的時間。
由此可見,一般主流 H.264 的轉檔,4C8T 的 3300X 效能好於 3100,但若要上至 HEVC 則建議購買更高核心或 HEDT 的產品。

                               
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↑  Adobe Premiere Pro 轉檔輸出,秒數越短越好。

另一方面,使用 X264 / X265 FHD Benchmark 進行影音編碼測試。在 X264 編碼下 3300X 有著 36.4 fps 的效能、3100 則是 33.7 fps;而 X265 編碼下 3300X 與 3100 相近 23 fps 的效能。

                               
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↑ X264 / X265 FHD Benchmark。

Ryzen 3 3300X 與 3100 電腦系統效能測試
記憶體測試則使用 AIDA64 進行,但各位可別見獵心喜亂出征,AMD 三代處理器架構設計之初,在 Zen2 架構中 CCD 到 cIOD 之間的頻寬是 32B/cycle,而記憶體讀取可使用完整的 32B 頻寬,但寫入則只有一半 16B/cycle。
因此 AIDA64 已實際模擬記憶體效能的測試下,才會出現記憶體寫入效能少了一半的狀況,而 AMD 解釋是目前普遍應用都是讀取大於寫入,因此在 Zen2 設計時才有這變化。

                               
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↑ AIDA64 記憶體速度。

而記憶體延遲方面,因為 3300X 採用單 CCX 4+0 配置,使得整體的延遲性較低 69ns,而 3600 與 3100 則都有同樣 Core to Core 延遲,因此反應在記憶體延遲上則是 74ns;當然不得不提 Intel 架構下僅 47 ns 的超低延遲效能。

                               
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↑ AIDA64 記憶體延遲。

WinRAR 壓縮效能,3300X 有著 16685 KB/s 的速度、3100 則是 10179 KB/s,整體來看並不會太慢。

                               
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↑ WinRAR,越快越好。

另一套 7-Zip 壓縮測試則可有效利用多核心的性能,不過 3300X 壓縮 40318 MIPS、解壓縮 49201 MIPS 的效能,這測試與 WinRAR 相似,提供給各位參考。

                               
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↑ 7-Zip,越快越好。
電腦整體性能先以 PCMark 10 進行測試,可分別針對 Essentials 基本電腦工作,如 App 啟動速度、視訊會議、網頁瀏覽性能進行評分,而 Productivity 生產力測試,則以試算表與文書工作為測試項目,至於 Digital Content Creation 影像內容創作上,則是以相片 / 影片編輯、渲染與可視化進行測。
從 PCMark 10 總分來看,3300X 與 3600 相當 6300 分的成績,而 3300X 在時脈較高的優勢下,於 Essentials、Productivity 都獲得較高的成績,唯 Digital Content Creation 效能上肯定無法贏過大哥 3600。
從這分數來比較,其實分數落在 5000 左右已可提供用戶不錯的電腦效能與文書工作。

                               
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↑ PCMark 10,越高越好。
PCMark 10 Application 測試,則是以 Office Word、Excel、PowerPoint 與 Edge 等實際軟體進行電腦生產力效能測試。這項目與上述 PCMark 10 的標準測試相當,4 個平台效能都在 8,000 分以上,已有足夠的效能提供各位文書、上網的效能。
而從細部分數來看,這顆 3300X 在時脈較高的優勢下,或許是這波 4 核心入門的黑馬。

                               
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↑ PCMark 10 Application,越高越好。


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