AMD早在去年COMPUTEX上就首次展示了采用3D V-Cache缓存堆叠技术的锐龙9 5900X处理器工程样品，从现场演示的测试DEMO可以看到，三级缓存大增的处理器游戏性能突飞猛进，因此令众多发烧游戏玩家无比期待。而在3月5日的发布会上，AMD终于公布了基于此技术的首款台式机处理器锐龙7 5800X3D，三级缓存从锐龙7 5800X的32MB暴增至96MB，号称游戏性能比酷睿i9 12900K平均高出5%，是当下最强游戏处理器。3D V-Cache到底是什么黑科技？锐龙7 5800X3D真的有那么强吗？在4月20日发售之前，我们已经收到锐龙7 5800X3D的最终零售版，接下来就一起来深入了解这颗非常特别的游戏神器U吧。

AMD 3D V-Cache技术，提升处理器游戏性能的黑魔法

目前AMD官网已经更新了锐龙7 5800X3D的详细规格，可以看到它相对锐龙7 5800X最大的变化就是通过AMD 3D V-Cache技术增加了64MB三级缓存，从而实现游戏性能的大幅提升。AMD这次没有采用传统的提升频率的方式来增强性能，而是选择了在能效控制、可扩展性方面更加优秀的缓存堆叠技术，称得上是处理器发展史上的又一个里程碑了。

不过，为什么不直接在原有的CCD芯片中集成更大的缓存呢？其实原因很容易理解，首先，如果直接在CCD中加缓存，则需要重新设计芯片；其次，更大的芯片尺寸会使得晶圆边缘的区域利用率变低，良品率也受到影响，这些都会导致成本大幅增加。那么为什么不增加二级缓存，而是增加三级缓存呢？AMD表示二级缓存是每个核心独享的，而三级缓存则是所有核心共享的，对游戏性能的综合提升更有效。其实从ZEN3的架构来看，由于没有大小核设计拖累，堆三级缓存确实更加合理，

锐龙7 5800X3D增加的3D V-Cahce缓存也采用了7nm工艺制造，面积为41mm2，由13层铜和1层铝堆叠而成，通过TSV硅穿孔、混合键合（Hybrid Bonding）、两个信号界面与原有的三级缓存相连，并通过三级缓存上增加的一条共享环形总线与各个处理器核心进行数据传输。此外，3D V-Cahce采用分区块（slice）设计，每块容量为8MB，一共有八块，每个区块内部带宽都超过了2TB/s，这使得3D V-Cache的数据带宽完全可以媲美原生三级缓存，从而提供极高的性能。

不过，从理论上来讲这还不是AM4平台ZEN3架构加装3D V-Cache缓存的极限，之前苏妈展示开盖的锐龙9 5900X 3D V-Cache版样品时，就可以看到只有一个CCD上加装了64MB 3D V-Cache，如果给锐龙9的两个CCD都加上3D V-Cache缓存， 总缓存容量更是可以达到200MB（4MB×2二级缓存加上192MB三级缓存）！当然，综合考虑到价格、功率、散热以及针对游戏应用的因素，AMD最终选择了首发8核16线程的锐龙7 5800X3D。

我们来看看3D V-Cache的结构细节。如图，锐龙7 5800X3D增加的64MB缓存Die叠加在了ZEN3 CCD芯片的上方中央，面积为41mm2，而ZEN3的一个CCD面积为81mm2，那么两边空出来的位置怎么办呢？当然不能用散热介质直接填充。AMD采用的是添加结构Die的做法，在缓存Die两侧填充了两块“结构硅”，保证CCD的热量能够正常传递到金属顶盖上，从而保证散热效果。因此，3D堆叠的封装方式不但保证了与底层芯片的完美连接，而且可以适应各种尺寸的芯片。

此外，叠加在CCD芯片之上的缓存Die通过AMD的混合键合技术与CCD芯片进行连接（采用铜直连键合），相比传统的C4与Micro Bump（微突块，Intel采用的技术）方式，混合键合的针脚间距更小，从130微米到50微米再到混合键合的9微米，提升幅度显而易见，每信号能耗更是不到Micro Bump的1/3，这对缓存的功耗控制非常有利。这也是锐龙7 5800X3D增加64MB三级缓存后TDP依然保持105W的重要原因之一。特别值得一提的是，混合键合技术最大的难点就是堆叠芯片之间的针脚对齐，很显然AMD解决了这个难题，在芯片工艺方面继续保持了领先。

可能有玩家会担心堆叠了这么大容量的缓存，会不会导致锐龙7 5800X3D出现积热问题呢？针对这一点，大家可以从后面的测试内容找到答案。接下来，我们先来看看锐龙7 5800X3D的实物。

锐龙7 5800X3D完美兼容全线AM4主板，玩家升级无压力

我们这颗锐龙7 5800X3D顶盖上的编号表明它的出厂日期为2022年第2周，看来AMD早就准备好了这款游戏“大杀器”。从外观来看，锐龙7 5800X3D和其它的锐龙5000完全一样，顶盖高度尺寸也相同，所以不用担心现有散热器的兼容问题。当然，和锐龙7 5800X一样，锐龙7 5800X3D也不提供原装散热器。从CPU-Z信息来看，锐龙7 5800X3D除了三级缓存增加到了96MB，基础频率和加速频率也相对锐龙7 5800X调低了400MHz和200MHz，这显然是为了保持105W TDP而做出的调整。不过，既然AMD敢这么调整，也就证明这点频率对游戏性能的影响在96MB超大三级缓存的游戏性能收益面前是微不足道的，反而能更好地控制功耗和发热。

主板兼容方面，AMD宣布从300系到500系的AM4主板在升级BIOS（支持AGESA V2 PI 1.2.0.6b的版本）后都可以支持锐龙5000全线产品，当然也包括了锐龙7 5800X3D。这一点可以说是非常厚道了，还在使用锐龙一二三代的老用户，只要主板供电跟得上，升级锐龙7 5800X3D可以说是毫无压力。

而测试平台的主板方面，我们选择的是华硕ROG STRIX X570-E GAMING WIFI Ⅱ。主板提供了12+4组数字供电，搭载实心针脚ProCoolⅡ高强度供电接口，使用抗干扰性和散热更好的6层PCB。如此强大的电气性能让它可以轻松HOLD住任何一款锐龙5000处理器，105W TDP的锐龙7 5800X3D自然也不在话下。散热方面，ROG STRIX X570-E GAMING WIFI Ⅱ不但搭配了厚实的VRM散热装甲，而且两块 VRM散热片还通过 L 形热管连接，以实现更好的整体散热效率。

内存部分，主板支持华硕独家Optimem III内存优化技术，优化内存布线，提高内存兼容性和超频空间，因此可以稳定支持DDR4 4400+。主板还提供了双PCIe 4.0×4 M.2插槽并搭载了散热装甲，方便玩家稳定使用高速固态硬盘。网络部分，提供了WiFi 6E无线网卡和2.5Gbps有线网卡，满足各种网络环境高速稳定传输数据的需求，电竞网游对战也更加流畅无卡顿。

接下来就是大家最关心的性能实测部分，让我们一起来见证最强游戏U的实力。

游戏实战：

锐龙7 5800X3D相比酷睿i9 12900K优势最高可达23%！

测试平台

处理器：锐龙7 5800X3D

酷睿i9 12900K

散热器：NZXT Z73

主板：ROG STRIX X570-E GAMING WIFI Ⅱ

Z690

内存：XPG DDR4 3600 8GB×2

芝奇DDR5 5200 8GB×2

显卡：RTX 3090 Ti水冷版

硬盘：WD_BLACK SN850 2TB

电源：ROG雷神1200W

操作系统：Windows 11 专业版

用来和锐龙7 5800X3D对比的当然是Intel宣称的最强游戏U酷睿i9 12900K，两套平台都解锁默认功耗墙，统一搭配RTX 3090 Ti显卡，同时游戏设置为1080P/最高画质以降低显卡负担，充分反映出处理器对游戏帧率的影响。

先看看6款内置Benchmark功能的3A游戏大作实测情况。锐龙7 5800X3D的表现可以说相当抢眼，6款3A大作有5款领先1款打平，其中《古墓丽影：暗影》居然领先了15%之多，而且不管是最低帧率还是最高帧率都实现了大幅超越，原本我们认为最高频率5.2GHz的酷睿i9 12900K已经非常强了，锐龙7 5800X3D能打平都算是胜利，没想到锐龙7 5800X3D的96MB超大三级缓存给了我们一个大大的惊喜。《看门狗：军团》《刺客信条：英灵殿》《赛博朋克2077》《荒野大镖客：救赎2》几款大作中，锐龙7 5800X3D也保持了领先的状态，虽说幅度不大，但全面领先也比较说明问题了。

再看看全部13款游戏的实测情况，《DOTA2》中锐龙7 5800X3D的领先幅度也相当惊人，高达23%！这几乎等于显卡升级两个档次带来的提升，确实很给力。《怪物猎人：世界》《魔兽世界：暗影国度》《最终幻想14》中锐龙7 5800X3D优势也达到了10%以上，最高有18%，很明显这次锐龙7 5800X3D可以说是赢得非常干脆利落。

综合13款游戏的测试成绩，锐龙7 5800X3D平均领先酷睿i9 12900K大约5%，和官方宣布的数据几乎一致，看来AMD没有吹牛，锐龙7 5800X3D最强游戏U的称号可以说是实至名归。此外，测试也表明3D V-Cache技术提供的超大三级缓存确实比单纯的高频率更适合大多数3A游戏，玩游戏频率为王的时代已经正式宣告结束了。

不过，可能有玩家有疑问，既然锐龙7 5800X3D游戏性能比锐龙9 5900X、酷睿i9 12900K这些更贵的U还强，那这些高端U岂不是没有存在的意义了？这个说法并不正确，请注意AMD给锐龙7 5800X3D的定位是“最强游戏U”，8核16线程的规格明显是针对当前游戏需求设计的，而追求更强生产力的用户，核心更多、频率更高的锐龙9 5900X甚至锐龙9 5950X明显更加适合。

功耗有惊喜，锐龙7 5800X3D还是最节能的最强游戏U！

从Cinebench R23考机（全核满载频率为4.35GHz~4.375GHz）的情况来看，即便是增加了64MB超大三级缓存，锐龙7 5800X3D的功耗和温度也并没有像大家担心的那样“爆炸”，不到130W的满载峰值PPT功率和不到82℃的峰值温度甚至比锐龙7 5800X还要低（环境温度26℃）！同时我们也看到HWINFO监测的L3温度最高46.5℃，可见3D V-Cache缓存考机的时候自身温度也并不高。

看来缓存容量对功耗与温度的影响确实比频率要小得多（当然，3D V-Cache采用的混合键合工艺也功不可没），这也是为什么AMD选择通过增加缓存容量来提升CPU游戏性能的重要原因之一。

锐龙7 5800X3D还有一点改动就是去掉了处理器超频功能，我们对此也进行了验证。进入主板BIOS仔细查找，PBO选项没有了，但倍频调节项还在。我们尝试手动调节到47倍频，可以正常开机，运行CPU-Z测试显示最高频率依然是4.5 GHz左右，跑分也没变化，看来确实锁了倍频。

不过，虽然锐龙7 5800X3D不能超频，但还是支持调低电压来降低功率和发热。实测手动调低0.075V核心电压，满载功率下降10W左右，R23考机峰值温度也降到了80℃，有兴趣的玩家拿到U自己也可以再挖掘一下降压潜力。

总的来说，锐龙7 5800X3D在增加了64MB三级缓存的情况下，满载功率和温度都比锐龙7 5800X还低，这确实有点令人意外，可见3D V-Cache技术确实已经相当成熟了，完全有可能在未来的AMD处理器上普及。相比之下，酷睿i9 12900K满载功率高达200W以上，游戏性能还不及锐龙7 5800X3D，所以说锐龙7 5800X3D不但是最强游戏U，还是最节能的最强游戏U完全没问题。

总结：

工艺性能全面领先酷睿i9 12900K，锐龙7 5800X3D稳坐“游戏最强U”宝座

最后来总结一下。锐龙7 5800X3D作为首款采用AMD 3D V-Cache技术的台式机处理器，确实做到了发布会上宣称的平均游戏帧率比酷睿i9 12900K大约高5%，部分游戏优势甚至高达23%，而满载功率和温度甚至比锐龙7 5800X还要低一些。专攻游戏的8核16线程的游戏U规格更是让它的满载功率比12900K低了一半，它不但是当前“最强游戏U”，更是最节能的“最强游戏U”。

当然，不要忘了AMD给锐龙7 5800X3D的定位是“游戏专精”，目前多数生产力软件还没有针对超大三级缓存作优化（3D V-Cache技术可以说是处理器未来发展的趋势，因此不排除未来各种生产力软件针对大缓存进行优化的可能），因此目前对于设计师用户来讲，核心更多的锐龙9 5900X和锐龙9 5950X更加合适。

因此，锐龙5000家族现在两类“专精”的产品定位明确，游戏玩家和设计师各取所需，追求顶级游戏性能的发烧级玩家就买锐龙7 5800X3D，追求极致生产力的可以选锐龙9 5900X/5950X。从前面的表格也可以看到，在提供当前最强游戏性能的前提下，锐龙7 5800X3D整机的价格相对酷睿i9 12900K更是有超过3200元的巨大优势，玩家还可以用这笔预算来升级高端电竞显示器、大容量内存硬盘什么的，获得更好的游戏体验。

综合以上的分析与测试可以看到，不管是从制造工艺、游戏专精的架构还是从实战性能和性价比来看，锐龙7 5800X3D都做到了明显领先酷睿i9 12900K，优势最多可达20%以上，最强游戏U的称号实至名归，是顶级发烧游戏玩家的最佳选择。而有了3D V-Cache这样可扩展性极强的技术加持之后，我们有理由相信未来的锐龙处理器在游戏性能方面会持续保持优势，成为更多发烧级游戏玩家的装机首选。