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1974e8f43c4caa6e4315fea3f3bb72be AMD 第二代 Ryzen Threadripper 推出之後,最高階版本 2990WX 再次刷新消費級 x86 處理器的核心數量紀錄,利用 Infinity Fabric 結合 4 個 Zeppelin 晶粒組合出實體 32 核心,挑戰 Intel Core i9-7980XE 的王座。

Infinity Fabric 彈性架構

在 AMD 的相關新聞或是測試文章當中,Infinity Fabric 一定是最常出現的詞彙,這個極具彈性的系統互連架構,不僅透過它結合位於同一晶粒的 CCX、記憶體控制器、I/O hub,在 Ryzen Threadripper 和企業商用 EPYC 處理器封裝內部也用來連結各個晶粒,EPYC 處理器也用它做為雙處理器插槽之間的溝通橋樑。

先前第一代 Ryzen Threadripper 最多僅開啟封裝內部 2 個晶粒,因此僅有使用 1 組 Infinity Fabric 通道相互連結,到了第二代 Ryzen Threadripper 的 2970WX 和 2990WX,封裝內部 4 個晶粒全數開啟處理器核心,各個晶粒之間均有 1 組專屬 Infinity Fabric 通道,因此整個封裝共有 6 組 Infinity Fabric 連結 4 個晶粒。

Ryzen Threadripper 2970WX 和 2990WX,處理器封裝共有 6 組 Infinity Fabric 相互連結各個晶粒,避免統一匯流排的架構頻寬過小影響溝通效率
▲Ryzen Threadripper 2970WX 和 2990WX,處理器封裝共有 6 組 Infinity Fabric 相互連結各個晶粒,避免統一匯流排的架構頻寬過小影響溝通效率。

TDP 250W

由於 Ryzen Threadripper 2970WX 和 2990WX 處理器的實體核心數量高達 24 與 32 核心,想當然耳耗電量與產出廢熱更上一層樓,AMD 官方均替這 2 個型號加上 TDP 250W 的規格標示。先前隨著第一代 Ryzen Threadripper 上市的 X399 晶片組主機板,透過 UEFI BIOS 更新微碼即可安裝第二代 Ryzen Threadripper,不必擔心 VRD/VRM 無法提供足夠的電流。

只要主機板廠商按照 AMD 設計規範製造 X399 晶片組主機板,更新 UEFI 之後均可支援 Ryzen Threadripper 2970WX 和 2990WX
▲只要主機板廠商按照 AMD 設計規範製造 X399 晶片組主機板,更新 UEFI 之後均可支援 Ryzen Threadripper 2970WX 和 2990WX。

AMD Zen/Zen+ 架構全線處理器均不鎖倍頻,包含 HEDT 平台 Ryzen Threadripper 處理器也是如此,先前所推出的 X399 晶片組主機板能夠正常安裝第二代 Ryzen Threadripper,超頻性卻有可能受到一定的限制(VRD/VRM 電流上限、散熱限制等),因此 GIGABYTE 和 MSI 隨著第二代 Ryzen Threadripper 問世,推出新款 X399 晶片組主機板 X399 AORUS Extreme 與 MEG X399 Creation,分別強化 VRD/VRM 散熱效果與供電能力,Asus 也替自家產品推出 Cooling Kit。

變化比較大的主機板為 MEG X399 Creation,核心供電多相位控制晶片採用 Infineon IR35201,設定為 8 相輸出再透過設定為倍相模式的 IR3599 輸出 16 相,單相採用 TDA21472 DrBlade 。TDA21472 1 顆供應電流上限為 70A,16 相即有突破 1000A 的供電能力;SoC 3 相也採用同 1 顆 TDA21472,但 PWM 控制器晶片改採 IR35204。

卸下 X399 MEG Creation 的 VRD/VRM 散熱片,豪華 16 相核心供電映入眼簾
▲卸下 MEG X399 Creation 的 VRD/VRM 散熱片,豪華 16 相核心供電映入眼簾。

核心供電採用 IR35201 多相位控制晶片,設定為 8 相 PWM 訊號輸出
▲核心供電採用 IR35201 多相位控制晶片,設定為 8 相 PWM 訊號輸出。


▲主機板背面共有 8 顆 IR3599,負責將 IR35201 傳來的 PWM 訊號倍相。


▲核心與 SoC 單相均採用 1 顆整合上、下橋 MOSFET、驅動器、溫度感應、電流監測的 TDA21472,單顆即可提供 70A 電流。

SoC 3 相另外使用 IR35204 進行控制
▲SoC 3 相另外使用 IR35204 進行控制。

支援 ECC 記憶體

HEDT 平台具備相當多的實體核心,對於一般使用者而言,多數應用程式並無法利用如此多的核心數量,反而會因為抑制廢熱讓運作時脈降低,表現不比主流市場高階型號 AMD Ryzen 7 2700X 和 Intel Core i7-8700K。採購 HEDT 的多數使用者均有此認知,因此日常作業均以多工為主,或是使用能夠受惠於多核心平行處理的程式,簡言之就是作為工作站或是輕量級伺服器。

AMD 在此比起 Intel 大方許多,處理器內建的記憶體控制器支援 ECC 記憶體模組已是多年傳統,記憶體匯流排寬度為 72bit 而非 64bit,多餘的匯流排作為傳輸校驗碼之用,避免記憶體錯誤造成系統當機。無論來自 Microsoft 的說明或是 Google 的調查,均顯示出 ECC 記憶體的重要性(該論文也強調隨著製程演進,新式記憶體可以擁有更低的錯誤率)。

HEDT 平台的特性,使其工作內容主要以計算類為主,如動畫算圖、影像轉檔、物理模擬等,即便處理器擁有相當多的實體核心,依然需要數小時至數天的演算才能夠輸出結果,採用 ECC 記憶體模組能夠為冗長的計算過程加上 1 層保險,避免運算途中當機做白工。當然,ECC 記憶體也並非萬靈丹,只能做到 1bit 除錯與 2bit 偵錯,是否選用 ECC 記憶體還是端看這台電腦是否執行關鍵任務或是長時間運作,但 Ryzen Threadripper 支援 ECC 記憶體就是多個選擇餘地。

68℃ Tcase、95℃ Tctl

Ryzen Threadripper 全線的 Tctl 溫度值均以 Tjunction(晶粒與外層金屬蓋之間的溫度)加上 27℃ 偏移值,用以加強散熱系統的風扇速度,維持相關自動超頻功能的運作,如 Precision Boost 2、XFR 2,避免這些功能啟動讓溫度瞬間飆升,過熱讓處理器無法正常運作甚至是毀損。

Tcase 則是金屬上蓋的溫度值,第二代 Ryzen Threadripper 自動超頻功能限制在 Tcase 68℃/Tctl 95℃ 以下才能正常運作,若是超過此溫度,不僅無法享受自動超頻帶來的好處,更會啟動保護機制,將運作時脈限制在官方規格以下。因此建議 Ryzen Threadripper 的使用者,投資在散熱系統的花費不可少,散熱排 240mm 以上的水冷系統是比較好的選擇。

Intel Core i9-7980XE 與 AMD Ryzen Threadripper 2990WX 燒機耗電量與溫度比較。(散熱器:Cryorig A40 Ultimate、主機板:MSI X399 MEG Creation)(AMD 處理器溫度為 Tjunction)
▲Intel Core i9-7980XE 與 AMD Ryzen Threadripper 2990WX 燒機耗電量與溫度比較。(散熱器:Cryorig A40 Ultimate、主機板:MSI MEG X399 Creation)(AMD 處理器溫度為 Tjunction)

由上表可以得知 Ryzen Threadripper 2990WX 待機溫度較高,燒機耗電量也比較高。此外筆者額外取得針對 Socket TR4 碩大封裝所設計的 Enermax LIQTECH TR4 240 一體式水冷散熱器,來看看與 Asetek 代工的 Cryorig A40 Ultimate 有何差異性。(註:Ryzen Threadripper 市售盒裝包含 1 個 Socket TR4 Asetek 水冷頭幫浦扣具)

Cryorig A40 Ultimate 與 Enermax LIQTECH TR4 240 一體式水冷系統,安裝於 Ryzen Threadripper 2990WX 的溫度差異。主機板:MSI X399 MEG Creation)
▲Cryorig A40 Ultimate 與 Enermax LIQTECH TR4 240 一體式水冷系統,安裝於 Ryzen Threadripper 2990WX 的溫度差異。(主機板:MSI MEG X399 Creation)

由於 Enermax LIQTECH TR4 240 特地針對 Socket TR4 封裝最佳化,水冷頭銅製接觸面能夠完整覆蓋處理器,相對於面積較小的 Cryorig A40 Ultimate 更能夠降低熱阻,出現如此結果並不意外。不過 Ryzen Threadripper 2990WX 耗電量也替主機板 VRD/VRM 散熱帶來隱憂,Cryorig A40 Ultimate 水冷頭上方具備 1 個 70mm 風扇,可以順帶吹拂 VRD/VRM 散熱片,散熱片溫度反而相較 Enermax LIQTECH TR4 240 低了許多,若是使用者想替 Ryzen Threadripper 2990WX 超頻,也請記得一同關照 VRD/VRM 散熱狀況。

Legacy Compatible Mode

「由於處理器核心數量太多,導致程式無法執行。」這種看似不可思議的情況,隨著 24 核心的 Ryzen Threadripper 2970WX 和 32 核心 Ryzen Threadripper 2990WX 上市,讓不少玩家遇到。雖說上述 2 款處理器並非為相關作業而生,但是既然在一般消費市場販售,AMD 就有義務解決此狀況。

新版 Ryzen Master 具備 Legacy Compatible Mode 調整選項,針對 Ryzen Threadripper 2970WX 與 2990WX 2 款產品提供 off、1/2、1/4 選項,也就是核心數量全開、關閉 2 個晶粒(沒有啟用記憶體控制器的那 2 個)、關閉 3 個晶粒的選項,讓實體核心數量限制在 24/32 核心、12/16 核心、6/8 核心,以便相容部分程式。Tom Clancy's Ghost Recon Wildlands「火線獵殺:野境」遊戲可以透過此設定正常遊玩,避免過多核心反而無法執行。

Ryzen Master 提供 Legacy Compatible Mode 調整選項,藉由關閉核心數量,相容因核心數量過多而出錯的程式。(註:Ryzen Threadripper 2970WX 與 2990WX 2 款處理器不提供 Memory Access Mode 調整選項)
▲Ryzen Master 提供 Legacy Compatible Mode 調整選項,藉由關閉核心數量,相容因核心數量過多而出錯的程式。(註:Ryzen Threadripper 2970WX 與 2990WX 2 款處理器不提供 Memory Access Mode 調整選項)

 

(下一頁:Ryzen Threadripper 2990WX 與 Core i9-7980XE 正面交鋒)

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