從2017年添購桌電至今已過四年,如今,為了要應付日漸複雜專案以及教學背後所需龐大的測試,桌電升級構想已在我心中醞釀許久,無奈天秤座發懶毛病使然,直至今年六月趁專案結束空檔才完成升級。此次升級著重中央處理器更新,由於CPU世代與市場定位原因,連帶主機板與散熱系統必須同時更換。這一心路歷程,會盡可能用比較白話的方式,讓讀者理解當初升級種種考量,以及升級前後在V-Ray運算時之差別,其內文將會分為三大部分:

  • 處理器抉擇:Threadripper 3970X
  • 跑圖測試:與舊CPU比較時間的差距
  • 溫度控制與Precision Boost Overdrive工具

若平常有關注處理器市場競爭,會發現近年來在所謂的HEDT(High End DeskTop 高階桌上型電腦)領域爭奪正打得如火如荼。話說intel高階處理器早已推出且行之有年,當時也因AMD沒有推出能相抗衡產品使其價格高到令人不敢恭維。直到2017年年中AMD推出Ryzen Threadripper 系列處理器,Intel獨霸局面才開始有些轉變。確實,Threadripper處理器打著多核心策略在3D算圖領域是有效果的(1950X最高核心數16個,執行緒數32個,999美金),從網路所看到跑圖(render)評比數據來看,核心數量多寡,在時脈不要太低前提之下,明顯縮短不少計算時間;除此之外,AMD本身有意挑戰Intel於HEDT獨霸市場的地位,後進產品在價格上自然會來得比Intel親民許多。如今,Threadripper系列處理器已邁向第三代,核心數量最高之產品型號為3990X(核心數64個,執行緒數128個),若使用V-Ray跑圖引擎,可以想像在算圖的時候有128個格子同時在畫面中計算會是多麼的壯觀,當然,其價格也是來到了3990美金令人瞠目結舌的地步(但若與intel相近產品比較,價格仍便宜一半)!

處理器抉擇:Threadripper 3970X

無論如何,正當在煩惱究竟要如何在眾多處理器做出選擇的時候,其相關評比就會變得非常重要。譬如我想知道V-Ray跑圖時各家處理器表現,相關資訊都可以在網路上找尋。

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以這次升級前所做的功課來看,即便Guru3D評比時間是落在去年二月,但仍然有不錯的參考價值。上面圖表恰好提供了我升級前與2020年時推出處理器所做數據統計,這樣一來便會知道差別多少。舉例來說,升級之前我所用的處理器型號為Ryzen 1800X(2017年三月推出,499美金),透過VRay 1.08版跑圖測試軟體表現分數為79秒,如今此次升級則鎖定在 HEDT,也就是高階電腦處理器, 若與圖表中跑圖時間最短Threadripper 3990X的14秒比較,足足差了5.64倍。這意味著甚麼事情?可以想像當1800X處理器跑完一張圖的時候,3990X已算完五張,並正在計算第六張圖且已經超過一半之進度了,當然,在開心想像之餘唯一會令人心死的原因大概就只有價格,目前3990X處理器在台灣售價大約為12.5萬。所以這裡意思是,不論你選擇Intel還是AMD處理器,請先確定好心中的預算,然後再從預算中找到相對應的處理器型號,大概能夠知道新舊處理器表現差了多少,若差距不如所想像,就得審慎思考是否要再調整預算。

而另一個老生常談的問題則是:常有學生問我究竟該選擇Intel還是AMD處理器比較好呢?其實這問題仍舊回到預算上,假定有充足的預算添購3990美金的 AMD Threadripper 3990X處理器,通常可以以這個價錢再回推到與Intel價格相近的處理器。據我了解,Intel落在這個價位的產品已經是Xeon等級的處理器了(舉例來說,Xeon Platinum 8358,官網建議客戶價格3950美金)。然而,Intel Xeon 層級的處理器相當於AMD EPYC,Xeon與 Threadripper在產品定位與鎖定客層不同,故擬定價格策略也會有所差別,但網路上仍可以找到 Threadripper處理器與 Xeon 打對台之比較數據

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第二張圖表便是於去年二月Xeon與Threadripper處理器測試跑分後的結果。不同於第一張,此圖表跑分越高效能越好。從Chaos Group V-Ray v.4.10.07跑分內容會發現一個有趣的現象,排名第二的是配置了兩顆Xeon Platinum 8280處理器( 單顆核心數28個,執行緒數56個,10,009美金 ),其總價已超過2萬美元處理器仍然沒有跑贏四千美金的3990X。值得一提,圖表中的排名最後三名的Xeon Platinum 8253、Core i9-10980XE與Ryzen 9 3950X,價格分別為3115美金、一千美金與一千兩百美金。當然,此次測試文章中也表明這是在Linux平台而非一般消費者慣用的Windows作業系統,是否有參考價值就見仁見智了。

好,再回到挑選處理器的歷程,為何最終選擇了3970X?坦白說,3990X價格之高確實讓我難以下手,另一個小小的原因也在於時脈難以衝高,雖然核心數量幾乎決定了跑圖時間長短,但使用過V-Ray跑圖的人就會知道,當用Buket模式進行跑圖,跑圖視窗中的格子數量等同於執行緒數,而圖面快要計算完畢時,可能會有幾個格子剛好落在需要大量運算的區域,此時處理器時脈的高低就會決定剩下格子計算時間(V-Ray 也有做這類優化處理,當圖面只剩下八分之一的區域計算,會自動縮小格子尺寸來避免「卡關」)。顯然地,3970X基本時脈3.7GHz遠高過於3990X的2.9GHz。總之,我把這個期待放在往後升級的新處理器上了,這也點出另一個原因:升級潛力。

是的,考量到未來升級,即便AMD在 Threadripper在往後沒有推出更高核心數,但也會因製作工藝質量的提升,也就是下一代Threadripper,不論是3970X還是3990X後繼產品,在時脈上的表現相信會比現在來的更好。然而也要注意當今在核心數量的較量下AMD明顯勝過Intel,若Intel沒有在短時間之內趕上AMD核心數量(或是開發出更高時脈來補足核心數量不足)進而與AMD抗衡,除了恐怕會延遲AMD推新產品的動力之外,也可能導致新產品價格「Intel化」—價格越來越貴之趨勢,這都是不願樂見的事。這也是最後沒有選擇 Intel Core i9-10980XE處理器的主因,它已經是i9極致版系列最高級的處理器,且短時間內仍看不到更高端產品推出的可能性。

如文章一開始所提,因世代與定位關係,主機板也須同時汰換。一旦選定了Threadripper系列處理器,對於主機板上的散熱、電路設計與晶片規格等要求來的更高,且反映在製作成本上,這意味著不再是五六千塊主機板所能支持了。目前Threadripper處理器的主機板價格至少新台幣一萬元起跳,我最終選擇技嘉TRX40 AORUS PRO WIFI主機板,是相同產品中較為便宜的一款。事實上若選擇了Intel Core i9-10980XE也會面臨相同的問題,其主機板價格也會高出許多。升級過後的電腦為了追求跑圖穩定(避免當機或藍屏),故我不太會去做超頻行為;又由於跑圖是個極高負載的工作且時間又長,相對地會比較要求溫度控制,溫度若控制不好則多少影響到跑圖時間,有關處理器溫度控制心得將會下文將會講解。

跑圖測試:與舊CPU比較時間的差距

以下圖表是我升級過後規格:

處理器 AMD Ryzen Threadripper 3970X 32-Core Processor
主機板 技嘉TRX40 AORUS PRO WIFI
CPU散熱器 Noctua NH-U14S TR4-SP3+NF-A15 PWM

正當我請電腦廠商組裝完畢,回家自行安裝驅動程式時發生了重開機無法進入Windows 10,無奈之下只能選擇重灌作業系統。若各位非軟體相關專業,卻採取與我類似升級方式,真心建議請工程師幫忙協助驅動程式安裝後測試,以避免作業系統、軟體與新硬體產生衝突。

下面圖表除了第一項「網路跑分」,其他三項是依據我過去做的案子進行跑圖所得的結果,以分鐘作為單位,時間越短越好。本次測試檔案大小約為1.08GB,場景總面數約為一千兩百萬面,跑圖尺寸為2048*1024像素,跑圖品質設定在中高級之間,而測試時室內有開冷氣,溫度約為26度。

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第一項 「網路跑分」前後差距為3.95倍,此倍數將會作為基準;圖一至圖三差距分別為4.2倍、5.07倍與4.55倍,大體上測試過後都比 「網路跑分」 倍數來的好很多,估計應該是升級前電腦主機既有風扇與濾清網已累積了不少灰塵,導致處理器散熱不佳,進而增加了跑圖時間。總之還算滿意升級後的表現。故真心建議大家當買新電腦或升級前後,最好做一下測試與紀錄,才會知道是否有達到標準,若無達到應有標準可能要花點時間尋找問題並解決掉。

溫度控制與Precision Boost Overdrive工具

雖然Threadripper處理器有很好的表現,但也聽聞其溫度與功耗也是不容小覷。尤其在高負載的情況下,溫度很容易飆高到令人擔憂的地步,雖說AMD官方有提到這樣高溫很正常,且當超過溫度臨界點時會自動降低效能,進而避免當機或是處理器損毀(要注意,若超頻等人為因素導致處理器損壞不予保固)。確實,在測試跑圖過程中,透過監視軟體發現到處理器溫度有過高的問題,高達將近94度,只離官方最高溫度95度只差一度,在這樣情況下處理器時脈也降到3.69GHz。顯然地溫度過高會影響處理器效能。考量往後長時間跑圖需要與處理器壽命,有必要解決溫度過高之問題,為了有效將溫度降低,決定再加裝一個CPU風扇,認真將主機內所有舊風扇與濾清網拆卸清潔,且重新檢討主機進出風動線,經過第二次測試後,溫度總算壓到75度以下,而時脈也穩定保持在 3.74GHz。

也許會有人好奇為何沒有選擇水冷設備來解決處理器溫度問題,我的考量在於價格,良好水冷設備所費不貲,再者,為了追求跑圖穩定,目前並沒有超頻的打算,倘若空冷可以達到降溫效果,便不再苛求非得水冷才行。但你若想超頻,那麼水冷可能會是較好的選項了。談到超頻就不得不談到 Precision Boost Overdrive,這是在BIOS內的超頻工具,而技嘉主機板預設為auto,我猜這大概是我在測試跑圖時時脈會比基礎時脈略高的原因。但若將 Precision Boost Overdrive 設定改為enable,如下圖所示,處理器時脈則提升至 3.91GHz、溫度最高上升到91度、瓦數更是來到了429.99瓦。此次我並沒有完成超頻跑圖測試,如前面所提,處理器穩定遠勝過於更高速的計算,總不會希望在跑圖的過程中當機吧;其次,將近430瓦驚人的功耗 ,也意味著迎來更高額的電費。

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結語

處理器雖然是跑圖主力,AMD與Intel競爭也確實會讓消費者有更多選擇,讓原本遙不可及的高效處理器推入了主流市場。然而,軟體彼此之間的競爭與優化,現今顯示卡已不再只是處理螢幕顯示之流暢而已,為了讓跑圖時間更為縮短,處理器偕同顯示卡進行跑圖也逐漸成為另一主流,這也是筆者想要致力之方向(也意味著必須添購昂貴顯示卡),相信不久會與各位分享有關GPU+VRay使用心得。感謝各位的閱讀!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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