(图片来源:Tom's Hardware)
曾几何时,选择游戏CPU时只需在英特尔各型号间抉择。回溯上一个十年,英特尔在游戏CPU领域占据着绝对主导地位,其王者之姿似乎坚不可摧。而彼时的AMD,则深陷困境、苦苦挣扎。因此,对于众多想要组装游戏电脑的玩家而言,英特尔最终成了他们的不二之选。
但随后,AMD的Ryzen系列如同一道红色闪电般横空出世——它是一位肩负使命、决心打破现有格局的挑战者。Ryzen系列的成功并非一蹴而就,而是经过精心策划、不懈努力的结果。在本文中,我们将详细剖析AMD如何成功从英特尔手中夺取游戏性能的桂冠,以及目前两家公司在市场中的地位。
(图片来源:英特尔)
在21世纪10年代早期到中期,PC游戏领域几乎完全围绕着英特尔的四核“酷睿i”系列芯片展开,这一系列由Conroe处理器开启。像酷睿i7-3770K这样的Ivy Bridge处理器,能够提供当时用钱能买到的最佳帧率,性能超越了其前辈Sandy Bridge,并且尽管与AMD的FX系列性能相近,却更受玩家青睐。2013年推出的Haswell及其2014年的升级版Devil’s Canyon,更是进一步巩固了英特尔的主导地位。
英特尔的策略简单、一致且利润丰厚:推出四核处理器(通常支持超线程技术,可处理八个线程),具备强大的单核性能和高时钟频率。年复一年,英特尔在架构上进行适度调整,频率略有提升,或许在能效方面也有小幅改进。
然而,主流台式机旗舰产品的核心数始终顽固地停留在四个。对于追求极致性能的玩家而言,他们只有一个选择:英特尔的酷睿i7 CPU(或者更小众、更昂贵的HEDT平台)。
在这个时代,AMD最强的回应是八核FX-9590,但由于其散热问题和单线程性能的不足,在玩家眼中只能作为次选。这使得英特尔得以每年进行小幅但可靠的升级。即便创新速度放缓(Skylake和Kaby Lake在许多游戏中的性能提升都小于10%),英特尔的铁腕统治依然稳固,因为其他选择无法匹敌其单核性能,以及由此带来的游戏性能优势。
但到2016年,英特尔的铁腕统治开始出现裂痕。自2009年以来,其主流台式机平台的核心数和线程数一直被限制在四个和八个。尽管每年的升级带来了更高的频率和新芯片组,但除此之外并无太多亮点。
(图片来源:Tom's Hardware)
2017年3月,AMD发布了第一代Ryzen 7 1800X,打破了英特尔的平衡局面。这款CPU配备了八个Zen核心、十六个线程,售价仅为499美元,是其挑战对象英特尔八核酷睿i7-6900K价格的一半。在我们2017年的评测中,我们指出,在《战地4》等游戏中,Ryzen 7 1800X提供了“与英特尔酷睿i7-6900K相同的性能”,但价格只有其一半。
AMD的策略大胆且具有颠覆性:与英特尔根深蒂固的产品线相比,Ryzen在每个价位都提供了显著更多的核心和线程。旗舰Ryzen 7 1800X以英特尔四核八线程酷睿i7-7700K的价格,提供了双倍的核心和线程数。
尽管在许多原始游戏基准测试中,英特尔仍然占据优势,但Ryzen将当时的工作站级多线程性能带到了主流主板上。并且,平台特性如全系解锁倍频,以及价格亲民的AM4主板,进一步放大了其价值主张。
评测者迅速将Ryzen定位为适用于多种场景的CPU:流媒体播放、内容创作和重度多任务处理。Cinebench得分与价格是其两倍的芯片相当,而在1440p及以上分辨率下,游戏性能仅比英特尔低几个百分点。这意味着玩家可以将节省下来的钱用于购买更好的GPU或SSD。
2018年,Ryzen 2000系列(Zen+)对这一配方进行了改进,进一步缩小了游戏性能差距,并巩固了AMD作为有力竞争者的地位。
在Tom's Hardware对2700X的评测中,他们表示:“如果你正在寻找一款更注重生产力的处理器,Ryzen 7 2700X极具吸引力。与酷睿i7-8700K相比,它在许多多线程测试中表现更优,并且在轻度线程应用中也比上一代更具竞争力。”
“性价比”因素无可否认。那些同时进行流媒体播放、视频编辑或运行需求苛刻的应用程序的玩家,在Ryzen的多核策略中找到了巨大价值。AMD成功改变了话题方向,迫使评测者和消费者超越单纯的峰值游戏FPS,考虑整体系统性能、效率和价值。
简而言之,Ryzen重写了单核成本方程,并促使爱好者十年来首次重新考虑AMD。英特尔仍然保持着终极游戏桂冠,但其主导地位的基础在AMD的高核心数和激进定价下明显出现了裂痕。此后,如2020年发布的Zen 2芯片Ryzen 3600等,与低成本的B450芯片组AM4主板搭配,为用户提供了极佳的价值,确保了AMD在主流市场的竞争力。
Ryzen发布仅七个月后,英特尔就提前揭开了第八代“Coffee Lake”的面纱。自Core 2 Quad以来,主流酷睿i7首次跃升至六核十二线程,酷睿i5升至六核,甚至酷睿i3也获得了真正的四核。
旗舰酷睿i7-8700K以其扩展的核心数和4.7GHz的涡轮时钟频率,恢复了英特尔的游戏领先地位,同时缩小了Ryzen暴露的多线程差距。这是一次巨大且几乎带有恐慌意味的转变,其带来的显著性能提升,尤其是在多线程任务中,得到了验证。突然之间,四核i7-7700K一夜之间显得过时了。
Coffee Lake也标志着英特尔理念上的转变。英特尔放弃了其悠闲的“+200MHz即完成”的节奏,改进了其14nm工艺(14nm++),并推出了全新的Z370平台,以专门满足对更高性能硅片的需求。英特尔还不遗余力地将时钟频率推向其热和功率极限。
这场兆赫兹战争带来了令人印象深刻的峰值游戏数值,但代价高昂:功耗飙升和显著的热挑战,需要昂贵的冷却解决方案。这是一种蛮力方法,将英特尔成熟的14nm工艺(陷入“+++”迭代)推向了极致。
除了核心数和时钟频率外,Ryzen还迫使英特尔面对其在其无可挑战的年代中所忽视的架构和效率缺陷。AMD的Zen架构基于更现代的工艺(最初是GloFo/三星的14nm,后来是台积电的7nm),提供了令人信服的每瓦性能。
(图片来源:Shutterstock)
随后的英特尔第九代升级添加了焊接散热片,将i7提升至八核,并推出了主流酷睿i9(多年来一直是HEDT专属),这表明了Ryzen如何彻底重置了竞争基准。
英特尔向10nm(后来的英特尔7)的过渡困难成为了一大负担,阻碍了其有效应对的能力。来自AMD的压力最终推动英特尔进行了更重大的架构重新设计(如第12代Alder Lake中的混合核心设计),并重新关注但仍然具有挑战性的工艺技术进步。
尽管AMD的Zen 3架构在首次亮相时占据主导地位,但英特尔成功从AMD令人印象深刻的Ryzen 9 5950X手中夺回了性能桂冠。但有一点很清楚:英特尔轻松主导的时代已经结束。AMD从根本上改变了市场,通过激烈竞争迫使创新,并为消费者带来了实实在在的好处。舞台已经搭好,一场战争正在酝酿。
(图片来源:Tom's Hardware, Shuttestock)
到2020年底,AMD的Ryzen 5000系列处理器已经巩固了该公司作为英特尔长期主导地位的有力挑战者的地位。Zen 3架构带来了令人印象深刻的性能提升,Ryzen 9 5900X和5950X提供了卓越的多核性能,常常超越英特尔的第10代产品。然而,英特尔并未坐视不管。
2021年3月推出的第11代Rocket Lake处理器标志着英特尔的反击,其中i9-11900K声称IPC提升了高达19%,并试图夺回单线程性能的领先地位。
竞争格局异常激烈。英特尔的Rocket Lake芯片在单核性能上略胜一筹,基准测试显示i9-11900K的单线程得分高于AMD的Ryzen 7 5800X。
游戏性能仍然接近,英特尔在各种游戏中声称有2 - 8%的优势。然而,AMD保持了其多核优势,特别是在高端领域,英特尔限于8核,而AMD提供了12核和16核选项。
(图片来源:Tom's Hardware)
(图片来源:Tom's Hardware)
随着英特尔2021年11月推出的第12代Alder Lake,情况变得更加复杂。这种结合了性能核心和效率核心的混合架构代表了英特尔多年来最重大的架构转变。旗舰酷睿i9-12900K带来了显著的性能提升。在我们的评测中,我们表示:“英特尔酷睿i9-12900K是地球上最快的游戏处理器,而酷睿i5-12600K在其价格点上提供了前所未有的游戏性能。加上卓越的价格和在其他所有类型工作负载中的出色性能,这两款Alder Lake处理器都轻松击败了竞争的AMD型号。”
Alder Lake重新夺回了游戏性能的领先地位,尽管12900K的传统核心数较少,但其性能常常超越AMD的Ryzen 9 5950X。然而,竞争的持续加剧为AMD带来了另一项突破。
在竞争愈发白热化的市场背景下,AMD亮出了它的“王牌”——Ryzen 7 5800X3D。这款处理器于2022年1月在CES展会上惊艳亮相,同年4月20日正式发售,堪称AMD迄今为止最具大胆创新精神的工程尝试。定价449美元的5800X3D,被冠以“终极游戏处理器”之名,其目标直指从英特尔新推出的Alder Lake产品线手中,夺回游戏领域的王者桂冠。
5800X3D的核心规格,宛如一部为单一目标精心策划的战略妥协史。和同系列其他产品一样,这款芯片同样基于7nm工艺与Zen 3架构打造,配备8个核心与16个线程。然而,与标准版5800X相比,其时钟频率却显著降低。
基础时钟频率从3.8GHz降至3.4GHz,加速时钟频率也从4.7GHz降至4.5GHz。这一降低并非偶然,而是为了适配芯片新型堆叠式3D V - cache技术所必须做出的权衡。这款芯片搭载了96MB的L3缓存,是标准5800X中32MB的三倍之多。这是通过在现有的32MB L3缓存上直接堆叠64MB的SRAM实现的。
(图片来源:Tom's Hardware)
如此一来,这款处理器便能够将更多游戏数据存储在更靠近CPU核心的位置,从而大幅减少了对速度较慢的系统内存的访问需求。
不过,这一突破也带来了重大妥协。5800X3D完全无法进行传统的超频操作,AMD禁用了手动倍频调整以及Precision Boost Overdrive功能。这一限制源于3D V - Cache对电压的敏感性,堆叠缓存无法承受超过1.3 - 1.35V的电压,远低于其他Ryzen处理器典型的1.45 - 1.5V范围。
额外的缓存不仅产生了更多热量,还让热管理变得更为复杂。因为放置在CPU核心上以保持晶圆平整的结构性硅间隔物,阻碍了热量的散发。
(图片来源:Tom's Hardware)
(图片来源:Tom's Hardware)
(图片来源:Future)
尽管存在这些限制,但5800X3D的游戏性能却令人眼前一亮。在CPU密集型游戏中,额外的缓存带来了显著的性能提升,在某些游戏中,其表现甚至超越了标准5800X以及英特尔的旗舰12900K。在对5800X3D的评测中,我们曾这样评价:“定价449美元的Ryzen 7 5800X3D,其3D V - Cache技术代表了一项极具创新性的工程努力。它成功克服了将首款配备3D堆叠SRAM的台式PC芯片推向市场所带来的技术挑战,并取得了巨大成功。最终,这款相对低功耗的芯片,提供了令人难以置信的游戏性能,将英特尔售价589美元的Alder Lake酷睿i9 - 12900K以及739美元的酷睿i9 - 12900KS从我们游戏排行榜的顶端拉了下来。”
这款芯片在那些受益于大容量缓存的游戏中表现尤为出色,例如策略游戏、模拟器以及部分竞技类电竞游戏。它堪称一位“游戏专家”,拥有极其高效的专长:纯粹的游戏性能统治力。在整个生命周期中,5800X3D经常有打折优惠,对于那些早早加入锐龙阵营的用户而言,它无疑是一个绝佳的选择,因为AM4用户只需通过BIOS更新,就能轻松实现升级。
即便到了今天,AMD仍在持续发布配备3D V - Cache技术的AM4芯片,最近还为拉丁美洲市场推出了5500X3D。2023年,AMD将在全新的AM5平台上发布5800X3D的Zen 4继任者——7800X3D。
2023年,前英特尔CEO帕特·盖尔辛格透露,公司正在研发自己的3D硅技术,不过采用的方法与AMD截然不同。英特尔并未将缓存放置在CPU核心上方,而是计划将CPU芯片堆叠在缓存芯片上方,这实际上与AMD的设计理念背道而驰。然而,这项技术距离商业化部署还有数年之遥,并且明显将桌面处理器排除在外,转而优先支持服务器应用。
(图片来源:Tom's Hardware)
2024年末,随着AMD锐龙7 9800X3D的登场,AMD第二代3D - V缓存技术正式亮相。在我们的测试套件中,这款芯片平均比英特尔酷睿Ultra 285K高出35%,在游戏工作负载中更是比酷睿i9 - 14900K高出30%。对于游戏工作负载而言,这无疑是一款极为强大的芯片,时至今日,依然难逢敌手。
这款芯片为3D V - Cache技术带来了最具革命性的结构变革。AMD彻底颠倒了传统的堆叠方式,将64MB缓存芯片从核心复合芯片(CCD)上方移至下方。这个看似简单的改变,却对热管理和性能产生了深远影响。
通过将缓存放置在核心下方,AMD消除了此前阻碍CPU核心与散热解决方案直接接触的热屏障。这也使得时钟频率得以提升,而此前其时钟频率相对于前代产品而言有所受限。
(图片来源:Tom's Hardware)
(图片来源:Tom's Hardware)
(图片来源:Tom's Hardware)
(图片来源:Tom's Hardware)
自3D V - Cache技术问世以来,CPU游戏性能的发展轨迹发生了彻底逆转。曾经,英特尔在游戏性能方面占据绝对优势,而如今,AMD在这一关键市场领域几乎占据了不可撼动的地位。
锐龙7 9800X3D便是这一变革的典型代表,其游戏性能超越了英特尔旗舰处理器,而这样的差距在几年前是难以想象的。
这一逆转所带来的影响,远远超出了单纯的性能数字层面。AMD已成功夺取了英特尔十多年来一直主导的游戏王冠。卓越的游戏性能、完整的超频支持以及颇具竞争力的定价,共同构成了英特尔目前至少在高端市场难以匹敌的价值优势。
尽管英特尔的Arrow Lake沿用了熟悉的核心布局,但未来的情况或许会有所不同。即将推出的Nova Lake可能总共配备52个核心,采用新的工艺技术,如英特尔的18A和台积电的2nm级节点。
18A - PT是18A的高性能变体,这项技术或许能够使英特尔利用3D芯片堆叠技术,从而有可能与AMD在游戏领域的王者地位展开竞争。
然而,预计这项技术至少要到2028年才能面世,这意味着AMD可能还有数年时间来进一步获取游戏爱好者的市场份额。
根据Steam硬件调查数据显示,就目前情况而言,英特尔的表现并非那么糟糕。截至2025年7月,英特尔仍以58%的用户份额领先于AMD,而AMD的用户份额为41%。因此,虽然AMD可能在性能方面占据了王者地位,但整体市场主导地位的争夺依然激烈,竞争态势比以往任何时候都更为接近。