Тестирование процессоров AMD Ryzen 7 5800X и Ryzen 9 5950X в сравнении с Ryzen 5 5600X, Ryzen 9 5900X и другими современными моделями AMD и Intel
Оглавление
Недавно мы познакомились с первой парой процессоров AMD, построенных на базе новой микроархитектуры Zen3, а сейчас до нас добралось еще две модели. Более интересных — в Ryzen 7 5800Х и Ryzen 9 5950Х используются «полные» чиплеты с восемью работающими ядрами, а не шестью, как в ранее рассмотренных 5600Х и 5900Х. Учитывая, что одним из существенных изменений в новом поколении является переход от четырехъядерного ССХ (минимального «кирпичика», на базе которых и строятся процессоры) к восьмиядерному, именно 5800Х является лучшим примером того, зачем все это затевалось — и лучшим монолитным процессором AMD. Условно монолитным — чиплетная композиция не используется только в APU (т. е. процессорах со встроенной графикой), так что в этом плане линейка 5000 идентична 3000. Более того — чип ввода-вывода (IOD) остался пока вообще тем же, так что и периферийные возможности, и контроллер памяти остаются старыми. Но на практике это не слишком-то мешало, зато архитектуру самого процессорного чиплета можно теперь упростить и ускорить. Восемь процессорных ядер в нем работают с единым массивом кэш-памяти третьего уровня, а не разделенным, как ранее. В шестиядерных моделях — также, но шесть это не восемь. И вообще зачастую утилизация брака (особенно на первых этапах), так что Ryzen 7 объективно может превосходить Ryzen 5 не только количественно, но и качественно. А в Ryzen 9 процессорных чиплетов как и ранее два, но 5950Х это «просто» топовая модель компании — и самый быстрый процессор для платформы АМ4 по совместительству. Ryzen 9 5900X тоже хорош, безусловно, да и стоит дешевле — но не настолько идеален. В том числе, и на производственном уровне — аналогично взаимоотношениях в младших семействах.
В идеале мы бы предпочли протестировать всю четверку сразу — но особенности логистики «заставили» и первое тестирование разбить на две части. Поэтому сегодня мы просто сведем все модели воедино. На этом новинки на некоторое время закончатся (в ближайшие месяцы появления новых моделей не ожидается), так что можно будет исследование данного семейства расширять и углублять. В том числе, и сделав расширенное игровое тестирование — необходимость в котором давно назрела (и перезрела). А пока — достаточно короткий и простой материал, который позволит оценить всю линейку 5000 в сравнении с предшественниками и некоторыми конкурентами.
Участники тестирования
| AMD Ryzen 5 5600X | AMD Ryzen 7 5800X | AMD Ryzen 9 5900X | AMD Ryzen 9 5950X | |
|---|---|---|---|---|
| Название ядра | Vermeer | Vermeer | Vermeer | Vermeer |
| Технология производства | 7/12 нм | 7/12 нм | 7/12 нм | 7/12 нм |
| Частота ядра, ГГц | 3,7/4,6 | 3,8/4,7 | 3,7/4,8 | 3,4/4,9 |
| Количество ядер/потоков | 6/12 | 8/16 | 12/24 | 16/32 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 192/192 | 256/256 | 384/384 | 512/512 |
| Кэш L2, КБ | 6×512 | 8×512 | 12×512 | 16×512 |
| Кэш L3, МиБ | 32 | 32 | 64 | 64 |
| Оперативная память | 2×DDR4-3200 | 2×DDR4-3200 | 2×DDR4-3200 | 2×DDR4-3200 |
| TDP, Вт | 65 | 105 | 105 | 105 |
| Количество линий PCIe 4.0 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Интегрированный GPU | нет | нет | нет | нет |
Теперь у нас собралась вся четверка процессоров на микроархитектуре Zen3. К сожалению, их действительно всего четыре, причем рекомендованные розничные цены начинаются с $299. Процессоры на базе Zen2 дебютировали красивее — их было шесть, да и цены начинались со $199. Пожалуй, это главный недостаток нового семейства — мешающий больше, конечно, не нам, а наиболее нетерпеливым покупателям. Поэтому в первую очередь это пока дополнение ассортимента AMD, а не замена старых моделей — продолжающих сохранять актуальность. Особенно младшие модели таковых — замены которым пока нет и в ближайшее время не предвидится.
| AMD Ryzen 5 3600X | AMD Ryzen 7 3800X | AMD Ryzen 9 3900X | AMD Ryzen 9 3950X | |
|---|---|---|---|---|
| Название ядра | Matisse | Matisse | Matisse | Matisse |
| Технология производства | 7/12 нм | 7/12 нм | 7/12 нм | 7/12 нм |
| Частота ядра, ГГц | 3,8/4,4 | 3,9/4,5 | 3,8/4,6 | 3,5/4,7 |
| Количество ядер/потоков | 6/12 | 8/16 | 12/24 | 16/32 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 192/192 | 256/256 | 384/384 | 512/512 |
| Кэш L2, КБ | 6×512 | 8×512 | 12×512 | 16×512 |
| Кэш L3, МиБ | 32 | 32 | 64 | 64 |
| Оперативная память | 2×DDR4-3200 | 2×DDR4-3200 | 2×DDR4-3200 | 2×DDR4-3200 |
| TDP, Вт | 95 | 105 | 105 | 105 |
| Количество линий PCIe 4.0 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Интегрированный GPU | нет | нет | нет | нет |
В первом материале участвовали Ryzen 5 3600 и Ryzen 7 3700X. Такой выбор некоторым не понравился, так что сегодня будет альтернативный вариант Ryzen 5 3600Х и Ryzen 7 3800X. На деле разница в парах 3600/3600Х и 3700Х/3800Х очень мало — и по производительности, и по энергопотреблению. Существующая же легенда о большей прожорливости 3800Х — легенда и есть: на практике в одинаковых благоприятных условиях 3700Х работает на сопоставимых частотах, потребляет немногим меньше энергии и выделяет немногим же меньше тепла. Просто 3600 и 3700Х имеют TDP 65 Вт, т. е. компания официально разрешает охлаждать их хуже с сохранением гарантийных обязательств — а вот 3600Х и 3800Х в таких условиях работать не обязаны. Но могут. Когда возможности систем питания и охлаждения достаточны и избыточны, все процессоры AMD относятся к формальным ограничениям «творчески». К чему давно пора бы уже и привыкнуть, благо шутка про «105 Вт» (и максимуме в 142) обросла изрядной бородой еще во времена существования линейки 2000 на базе Zen+. Но подобный «творческий подход» давно уже свойственен и AMD, и Intel, так что просто не стоит пытаться извлечь из спецификаций больше того, что в них на самом деле заложено.
C Ryzen 9 и вовсе особых вариантов нет — просто 3900Х и 3950Х в очередной раз. Тем более, что у второго даже формального обновления в ХТ-линейке этого года не было.
| AMD Ryzen 5 2600 | AMD Ryzen 7 2700X | |
|---|---|---|
| Название ядра | Pinnacle Ridge | Pinnacle Ridge |
| Технология производства | 12 нм | 12 нм |
| Частота ядра, ГГц | 3,4/3,9 | 3,7/4,3 |
| Количество ядер/потоков | 6/12 | 8/16 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 384/192 | 512/256 |
| Кэш L2, КБ | 6×512 | 8×512 |
| Кэш L3, МиБ | 16 | 16 |
| Оперативная память | 2×DDR4-2933 | 2×DDR4-2933 |
| TDP, Вт | 65 | 105 |
| Количество линий PCIe 3.0 | 20 | 20 |
| Интегрированный GPU | нет | нет |
Также по просьбам трудящихся мы добавили к списку пару «старых» Ryzen — Ryzen 5 2600 и Ryzen 7 2700X. Понятно, что никому из основных участников тестирования и лучший из них — не конкурент по производительности, однако иногда последнюю полезно оценить на длинном интервале. Всего-то полтора года назад Ryzen 7 2700X был еще самым быстрым процессором под АМ4 и одним из лучших в своей ценовой нише. Современные восьмиядерники стоят дороже (хотя. не дороже Ryzen 7 1800X на момент начала продаж), но и работают быстрее. А на сколько быстрее — можно сравнить непосредственно. Ryzen 5 2600 же в последнее время стал чем-то вроде «народного минимума»: это уже шесть ядер, зато все еще очень дешево. Намного дешевле, чем 3600Х и вообще не слишком сравнимо с 5600Х — но и не быстро. Но понимать, зачем платить больше, тоже нужно — а для этого можно просто взять и сравнить производительность. Благо можно.
| Intel Core i5-10600K | Intel Core i7-10700K | Intel Core i9-10900K | |
|---|---|---|---|
| Название ядра | Comet Lake | Comet Lake | Comet Lake |
| Технология производства | 14 нм | 14 нм | 14 нм |
| Частота ядра, ГГц | 4,1/4,8 | 3,8/5,1 | 3,7/5,3 |
| Количество ядер/потоков | 6/12 | 8/16 | 10/20 |
| Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ | 192/192 | 256/256 | 320/320 |
| Кэш L2, КБ | 6×256 | 8×256 | 10×256 |
| Кэш L3, МиБ | 12 | 16 | 20 |
| Оперативная память | 2×DDR4-2933 | 2×DDR4-2933 | 2×DDR4-2933 |
| TDP, Вт | 125 | 125 | 125 |
| Количество линий PCIe 3.0 | 16 | 16 | 16 |
| Интегрированный GPU | UHD Graphics 630 | UHD Graphics 630 | UHD Graphics 630 |
Что же касается процессоров Intel, то мы просто и волюнтаристски взяли тройку старших моделей в линейках Core i5, i7 и i9. На самом деле, подошли бы любые — поскольку нужны они сегодня лишь в качестве ориентиров. Мы даже сначала думали взять «недотоповый» Core i9-10850К, однако, посмотрев на результаты Ryzen 7 5800X, оставили на месте 10900К. Вообще же для любителей пресловутого философского сочетания «цена / производительность» (причем в вырожденном виде — когда берется цена процессора и производительность системы на нем) модели для LGA1200, равно как и LGA1151 интереса не представляют. Но по-прежнему продаются в больших количествах, поскольку есть и другие критерии — и объективные, и еще больше субъективных. Поэтому совсем без сравнения не обойтись — но и пытаться как-то загнать его участников в какие-то рамки бессмысленно. Поэтому пусть будет так, как проще.
Прочее окружение традиционно: видеокарта AMD Radeon Vega 56, SATA SSD и 16 ГБ памяти DDR4. Тактовая частота памяти максимальная по спецификации процессоров. Технологии Intel Multi-Core Enhance и AMD Precision Boost Overdrive отключены — для второй это свойственно по умолчанию, а вот первую многие платы норовят втихую включить. Вот они уже наряду с частотой памяти на производительность влияют, а их использование требования к плате и чипсету делают более конкретными, но в штатном режиме никаких проблем нет. Да и само по себе включение МСЕ, но без разгона увеличивает производительность Core i9-10900K лишь на 3% при росте энергопотребления на 5% — в чем мы уже убеждались. Поэтому практического смысла, на наш взгляд подобные технологии все равно не имеют. Другое дело — ручной разгон, но тут уж все индивидуально. И зависит как от техники, так и от личного везения.
Методика тестирования
Методика тестирования подробно описана в отдельной статье, а результаты всех тестов доступны в отдельной таблице в формате Microsoft Excel. Непосредственно в статьях же мы используем обработанные результаты: нормированные относительно референсной системы (Intel Core i5-9600K с 16 ГБ памяти, видеокартой AMD Radeon Vega 56 и SATA SSD) и сгруппированные по сферам применения компьютера. Соответственно, на всех диаграммах, относящихся к приложениям, безразмерные баллы, так что здесь везде «больше — лучше». А игровые тесты с этого года мы окончательно переводим в опциональный статус (причины чего разобраны подробно в описании тестовой методики), так что по ним будут только специализированные материалы. В основной линейке — только пара «процессорозависимых» игр в невысоком разрешении и среднем качестве — синтетично, конечно, но приближенные к реальности условия для тестирования процессоров не годятся, поскольку в таковых от них ничего не зависит.
iXBT Application Benchmark 2020
Внедрение Zen2 в прошлом году было более знаковым обновлением АМ4, нежели появление Zen3 — поскольку позволило провести «переуценку» семейств: новые модели начинались с уровня, на котором заканчивались старые: Ryzen 5 не медленнее Ryzen 7 предыдущих серий. Сейчас — все-таки медленнее. Но существенный прирост производительности тоже виден. И в первую очередь важен не для внутрифирменной конкуренции (AMD пока все равно не может полностью заменить Zen2 на Zen3, так что приходится маневрировать ценами), а для межплатформенной — новый Ryzen 7 5800X настолько быстрее предыдущих восьмиядерных моделей AMD и Intel, что можно уже говорить и о конкуренции с десятиядерными процессорами второй компании. Тем более, что у Intel «предыдущие» поколения микроархитектуры пока еще по совместительству и последнее — серьезное обновление ассортимента процессоров под LGA1200 произойдет только в следующем году. А над всем этим парят Ryzen 9 — альтернативы которым можно искать только в стане HEDT, а не на массовых платформах. И окончательно понятно — почему летом не появился Ryzen 9 3950XT: слишком уж короткой была бы его жизнь.
Расклад тот же. С одним исключением — здесь количество ядер имеет несколько большее относительное значение, так что прошлогодние Ryzen 5 еще не догнали лучший позапрошлогодний Ryzen 7. А сейчас задача решена полностью и с запасом. Архитектура же процессоров Intel эквивалентна прошлогодним. Точнее, наоборот — Core с такими ядрами (пусть и в меньших количествах) появились еще в 2015 году, а AMD потребовалось «лишних» четыре года, чтобы сделать не хуже. Но на этом компания не остановилась — и сделал лучше. Ответ от Intel мы увидим только через пол-года — и только тогда можно будет оценить его «убедительность». А сейчас — вот так.
Последний бастион пал — ранее здесь процессорам AMD все еще нужна нужна была фора в количестве аппаратных ресурсов, а при прочих равных Core оставались быстрее. Теперь этого нет. Причем микроархитектурные изменения оказались очень весомыми и в плане улучшения масштабируемости от Ryzen 5 до Ryzen 9. А вот внутри последней линейки с ней по-прежнему не все гладко. Хотя это объяснимо: когда на одни и те же каналы памяти и т. п. мы вешаем два чиплета, то много выиграть простым увеличением количества ядер в них в некоторых задачах уже нельзя. Но если оценивать результат глобально, то существеннее то, что ранее для этих задач покупать Ryzen 9 смысла вообще не было, поскольку прирост производительности не был адекватен увеличению цены, а теперь. Теперь, пожалуй что, о Ryzen 9 5900X можно серьезно задуматься.
Как уже не раз было отмечено, для современных многоядерных процессоров это в чистом виде задача на микроархитектуру — ядер у них у всех «слишком» много, чтобы это продолжало иметь значение. При этом два года назад Ryzen еще существенно отставали от Core, год назад — обогнали, а теперь просто улучшили свои позиции. В итоге идеальным процессором для работы с графикой стал Ryzen 5 5600X — он быстрее всех более ранних моделей, а своим собратьям уступает несущественно; стоит же намного дешевле. С другой стороны, масштабируемость в линейке и здесь немного подросла. Но старшей пары это, конечно, по-прежнему не касается: кроме количества ядер в ней различий нет.
Зато здесь количество пытается «зарулить» качество — но тоже не всегда может. Вот что хорошо высвечивают такие нагрузки: Zen2 это эквивалент Core по эффективности, а Zen3 — шаг вперед относительно обоих. AMD его уже сделала. Intel в настольном сегменте пока только лишь готовится. Уже лет пять разминается — но маемо шо маемо.
На что стоит обратить внимание — Ryzen 7 «ускорился» сильнее, чем Ryzen 5. В точности с априорными предположениями: для восьмиядерных процессоров эффект от монолитного дизайна (пусть и не процессора в целом, но чиплета) более выражен. Но вообще главные узкие (с точки зрения таких сценариев) места все-таки сохранились. В первую очередь — все тот же контроллер памяти, причем не интегрированный. Скачком меняется объем L3 при переходе к Ryzen 9 — также подпрыгивает и скорость. Однако и «неудачные» (в каком-то из ракурсов — не забываем об этом) технические решения можно скомпенсировать грубой силой. В Zen/Zen+ вон контроллер памяти был интегрированным — и что? В архиваторах эти процессоры радикально отставали от Core. Zen2 — уже почти не отставали. А Zen3 — просто быстрее. Так что, если что-то кажется «неправильным», нужно просто помнить, что создание любых реальных устройств — всегда дорога компромиссов. Можно было просто модернизировать монолитный восьмиядерник? Да. Вот только 16 ядер из него «нормальным» способом не сделаешь. Только простым удвоением — что получалось в первых Ryzen Threadripper со всеми их заморочками. А чиплетная компоновка в целом оказалась куда более эффективной — и в настольных решениях, и в HEDT. Что некоторые ее недостатки компенсирует — важен конечный результат.
Очень интересно выглядит «честный» восьмиядерник — который здесь уже просто быстрее Core i9 и не слишком медленнее старых Ryzen 9. Впрочем, чуть ниже мы увидим одно из объяснений этому факту — но показателен он и сам по себе. Но вообще эти программы — лучший аргумент за серию 5000. А учитывая их «разнонаправленную» оптимизацию — аргумент серьезный.
Поскольку в среднем — все очень похоже. И эффект от весеннего обновления ассортимента Intel — практически нивелирован. Титаническими усилиями компания «вернула» возможность для Core i7 конкурировать с Ryzen 7, а не Ryzen 5 — а AMD пришла и сделала все как было. Почти как было — все-таки и рекомендованные цены подросли. И процессоров вообще не хватает — так что реальные могут вести себя непредсказуемо. Но с технической точки зрения — все вот так. Оказывается — так можно. Поскольку уже не в первый раз — и второй раз «закидывать ядрами» не обязательно. Intel удары держит, вообще говоря, неплохо — но надо же когда-то и ответить полноценно, а не только снижая цены.
Энергопотребление и энергоэффективность
Энергопотребление почти всех представителей новой линейки снизилось — кроме Ryzen 7 5800X. С другой стороны, и тут ничего нового — практически также, как у Core i7-10700K или. Ryzen 7 2700X. И причины, возможно, те же, что и в последнем случае: 2700Х нужно было обогнать Core i7-8700K и вернуть номинальное лидерство среди настольных процессоров, поэтому с ним особо не церемонились. А 5800Х была поставлена задача выйти по производительности на уровень десятиядерных Core, но «жрать» не больше восьмиядерных. Фактически — он с ней справился. Почему в предыдущем семействе все было не так? А и не требовалось — у Intel были только восьмиядерные процессоры, причем достаточно прожорливые, но и без того более медленные, чем Ryzen 7. По весне новые Core i7 сумели и обогнать старые Core i9, и не отстать от Ryzen 7 — вот и понадобился такой небольшой тюнинг. Тем более, в рамках допустимого — были модели с таким же энергопотреблением и ранее в этом семействе, а аппетиты Ryzen 9 вообще пришлось ограничивать. Хотя после выхода в свет LGA1200 они перестали кого-либо смущать, но раз такая возможность появилась — глупо было бы ей не воспользоваться.
Энергоэффективность Ryzen 7 5800X при этом несколько пострадала, конечно — но лишь в том плане, что он не лучше представителей предыдущего поколения. А процессоры Intel — все равно существенно превосходит. По уровню производительности тоже — так что свободу маневра компания себе оставила большую: потенциальный Ryzen 7 5700X может оказаться и на практике существенно более экономичным решением. Все будет зависеть от рабочих тактовых частот — которые пока не определены. И, очень может быть, будут подбираться с оглядкой на предварительные успехи следующего поколения процессоров Intel. В любом случае, схемы управления питанием в современных процессорах настолько отлажены, что на одной и той же базе легкой настройкой можно получать устройства самого разного назначения. Нужно будет — и в 45 Вт восьмиядерник «запихнут» 🙂
Как уже было сказано в описании методики, сохранять «классический подход» к тестированию игровой производительности не имеет смысла — поскольку видеокарты давно уже определяют не только ее, но и существенным образом влияют на стоимость системы, «танцевать» нужно исключительно от них. И от самих игр — тоже: в современных условиях фиксация игрового набора на длительное время не имеет смысла, поскольку с очередным обновлением может измениться буквально все. Но краткую проверку в (пусть и) относительно синтетичных условиях мы проводить будем — воспользовавшись парой игр в «процессорозависимом» режиме.
Впрочем, складывается уже ощущение, что для современных процессоров и они-то при используемой видеокарте таковыми быть перестают. Но, как уже было сказано выше, этот вопрос будет исследоваться отдельно — и подробно. Тем более, что, говоря о выросшей «игровой производительности» сама компания честно приводит и примеры игр, где Ryzen по-прежнему отстают от Core. Значит нужна широкая тестовая «база» и т. п. — раз уж вопросы возникают. Хотя с практической точки зрения — не так уж они и интересны. И это хорошо показало добавление к числу испытуемых пары «старых» Ryzen. Вот там разница была — и получить заметное расхождение результатов было просто. Собственно, не нужно было даже стараться. А вот ловля блох в виде единиц FPS, причем только в синтетических же (честно говоря) изначально условиях. Своеобразный спорт. Но заняться им в ближайшее время все-таки придется, конечно.
Итого
Четыре года назад (когда выпуск процессоров на микроархитектуре Zen был в очередной раз отложен) многие были уверены, что AMD из пепла уже не восстанет. Продукты компании продолжали использоваться в бюджетных компьютерах и ноутбуках, занимая чуть более 10% рынка (а это больше, чем, например, у всех «альтернативных» производителей х86-процессоров 25 лет назад — хотя их самих тогда было куда больше), однако ничего интересного требовательному покупателю она предложить не могла. В 2017 году — смогла, хотя оценки «предложения» оказались сильно разными. Оптимисты обращали внимание на подешевевшую многоядерность — долгие годы массовые процессоры ограничивались четырьмя ядрами, а тут вдруг восемь за те же деньги или шесть — совсем дешево. Пессимисты справедливо пеняли компании на то, что количественный перевес не сопровождался соответствующим качеством — процессоры компании были существенным шагом вперед сравнительно с ее же более ранними продуктами, но до Core образца хотя бы 2015 года уже не дотягивали. Однако, как оказалось, запас модернизируемости у Zen оказался ничуть не хуже, чем у Core. Так что в процессе внедрения Zen2 последние удалось уже догнать практически по всем пунктам, а переход на Zen3 позволил их и обогнать. Понятно, что немалая часть успеха AMD обусловлена неудачами Intel с освоением новых техпроцессов, тормозящих также внедрение новых микроархитектур, поэтому компания в стратегическом смысле с того самого 2015 года долго топталась на месте, проводя лишь тактические мероприятия. Однако. А какое это имеет значение для покупателя? Он выбирает не какие-то фьючерсы — а готовые продукты, стоящие на полках магазинов. И, если под такими понимать процессоры, то можно констатировать простой факт — лидер на рынке сменился целиком и полностью. Ничего уровня новых процессоров Ryzen семейства 5000 у Intel нет — теперь уже этой компании придется обеспечивать своим устройствам фору в количестве ядер (в равных условиях AMD отставала два-три года назад — но с прошлого года все изменилось) или искать возможности для снижения цен. Хотя последний вопрос является непростым и для AMD: новые процессоры мало придумать — их еще нужно произвести в нужных количествах, достаточных для всех желающих. А с этим все непросто — дефицит вряд ли удастся полностью преодолеть в ближайшее время, так что реальные розничные цены заметно выше рекомендованных. Но и последние-то, надо заметить, не всем понравились — а когда тот же Ryzen 7 5800X предлагается дороже Ryzen 9 3900X или Core i9-10900KF, его блеск заметно тускнеет. Тем более, (внезапно) оказалось, что решение «тянуть» АМ4 в роли универсального решения на несколько лет имеет и свои недостатки, а попытки навести порядок — временами только увеличивают энтропию.
Но эти недостатки (часть из которых — явно временные) никак не отменяют того, что сегодня с технической точки зрения Zen3 — лучшая микроархитектура х86-процессоров на рынке. Во всяком случае, если говорить о настольных процессорах. Которых хотелось бы видеть побольше и подешевле — Zen2 дебютировали с шестью моделями ценой от $199, а тут пока лишь четыре процессора и от $299. Для многих покупателей это делает обновление Ryzen лишь теоретическим — на практике же они до сих пор продолжают выбирать между древним Ryzen 7 2700 и тоже уже «морально устаревшим» Ryzen 5 3600. Хотя сами процессоры тут не виноваты. Они-то, пожалуй, что просто лучшие на рынке на сегодня. А завтра — будет завтра.
Обзор и тестирование процессоров AMD Ryzen 9 5950X и Ryzen 9 5900X на базе новейшей архитектуры Zen 3. Дождались?!
Компания AMD последние три года не перестает радовать всех без исключения. Фанаты красного лагеря довольны производительностью, а синего — более низкими ценами и наконец-то появившемуся прогрессу. Команда Лизы Су после представления первых решений архитектуры Zen настолько отточила свое детище, что новинки в лице серии Ryzen 5000 стали даже дороже своих предшественников. И такое возможно, когда ты полностью уверен в своем продукте. Но так ли это — мы узнаем уже в конце тестирования, а пока давайте выясним, что нового принесла архитектура Zen 3.
Zen 3
Несмотря на то, что архитектура Zen уже претерпела кардинальных изменений на итерации Zen 2, компания AMD не сбавила обороты и за год ей удалось сделать очередную революцию без смены техпроцесса. Zen 3 действительно серьезный шаг вперед, который знаменуется 19% IPC и рядом других новшеств.
Глядя на иллюстрацию выше, можно заметить, что усердная работа велась по многим направлениям, дабы удовлетворить требования всех пользователей и, в частности, обрадовать геймеров. Оптимизации коснулись всех элементов конвейеров: целевой буфер ветвления (BTB) увеличился вдвое, значительно улучшена пропускная способность предсказателя ветвления, устранен эффект «пузырьков» в выборках, уменьшен штраф за неправильное предсказание переходов, быстрая последовательность получения и более мелкая гранулярность переключений Op-кэша. Блоки исполнения инструкций, загрузки и хранения данных также получили ряд усовершенствований, но об этом чуть позже.
CCD и иерархия кэшей
Наверно самый основной козырь микроархитектуры Zen 3 — это измененная структура CCD (Core Complex Dies). Теперь кристалл стал монолитный и не содержит в себе два модуля CCX (CPU Complex), которые ранее были соединены между собой с помощью Infinity Fabric.
Благодаря измененной компоновке теперь каждое ядро может обращаться напрямую к кэшу L3 без использования Infinity Fabric, что значительно снизило задержку доступа к данным. Тем не менее, задержка L3-кэша увеличилась, с 39 до 46 тактов. Основная причина этого явления оказался объём монолитной структуры, а вторая — возросшие тактовые частоты L3. К счастью вторая причина способна несколько компенсировать увеличившуюся латентность. Механизм заполнения кэша третьего уровня — виктимный, то есть на него не распространяется предварительная выборка, данные просто вытесняются в него из L2. Таким образом, L3-кеш оказывается преимущественно эксклюзивным.
Что касается остальной иерархии кэшей, изменения некоторые все же есть.
Кэш-память L1-I и L1-D по-прежнему имеет 32 Кбайт с 8-канальной ассоциативностью, а кэш-память второго уровня 512 Кбайт с 8-канальной ассоциативностью. Микрооперационный кэш не изменился и составляет 4 Кбайт.
Zen 3 поддерживает 64 существенных пропусков между L2 и L3 на ядро и 192 между L3 и оперативной памятью.
Кэш инструкций (L1-I) на цикл может обеспечивать 32-байтовую выборку, в то время как кэш данных (L1-D) допускает 3x 32-байтовых загрузки и 2х 32-байтовых сохранения за цикл. Очередь на сохранение возросла с 48 до 64.
Стоит отметить, что подобное решение характерно для большинства высокоинтенсивных рабочих нагрузок, которые в конечном итоге приводят к большему количеству загрузок, чем сохранений.
Также Zen 3 может загружать два и сохранять один 256-битный вектор за одну операцию при условии обращения к разным DC-банкам.
Буфер трансляции адресов (DTLB) не изменился и составляет 2К. AMD также указывает, что была улучшена предварительная выборка через границы страницы.
Блок выборки инструкций и предсказания переходов
По заявлению AMD, блок выборки инструкций и предсказания переходов получил рад оптимизаций, которые позволяют производить более быструю выборку, особенно для разветвленного и большого по площади кода. Это безусловная отличная новость для программистов и большинства игровых движков, поскольку дополнительными оптимизациями занят процессор, а не собственно разработчики.
Буферы целей ветвления были несколько переработаны. Таблица первого уровня в Zen 3 включает 1024 записей вместо 512, а второго уровня — 6,5K записей вместо 7К. Массив косвенных адресов увеличился с 1К записей до 1,5К. В совокупности, все эти изменения должны позволить процессору более быстро восстанавливать исполнительный конвейер после неправильно предсказанного перехода.
Очереди микроопераций формируются из четырех декодированных инструкций за такт или восьми инструкций из микрооперационного кэша. Также очередь микроопераций и диспетчеризация могут вводить в планировщики шесть микроопераций за такт.
Еще одним интересным новшеством является борьба с «пузырьками» в предсказаниях. Во всех процессорах Ryzen используется регистр программного счетчика (ПС) для определения текущей инструкции, выбираемой в конвейере, чтобы предотвратить выборку новых инструкций. Когда инструкция на этапе декодирования остановлена, значение в регистре ПС и инструкции на этапе выборки сохраняются, чтобы предотвратить изменения. Значения сохраняются до тех пор, пока инструкция, вызывающая конфликт, не пройдет стадию выполнения. Такое событие часто называют пузырем по аналогии с пузырем воздуха в отоплении или вашем контуре СВО. В некоторых микроархитектурах взятая ветвь предсказаний приводит к появлению пузыря в конвейере выборки, даже если она правильно предсказана. С многоуровневыми предикторами второй уровень может скорректировать прогноз первого уровня, поэтому прогноз, можно сказать, что он правильный, но для перенаправления выборки будет введен небольшой пузырек. При буферизации такой эффект обычно не дает существенного эффекта. Ветвь также будет использовать ресурсы предсказателя ветвления, возможно, уменьшая предсказуемость других ветвей (например, принимая запись BTB, которая в противном случае не была бы удалена до повторного использования или «растраты» битов в глобальной истории).
Zen 3 принес перемены и в организацию работы планировщиков. Четыре целочисленных планировщика теперь унифицированные и могут обладать очередью в 24 записи для AGU или 24 записи для ALU (вместо 4х16 ALU и 28 AGU).
Планировщики целочисленных значений могут принимать до шести микроопераций за такт, которые подаются в более жирный буфер переупорядочения с 256 записями (вместо 224 в Zen 2).
Модуль Integer имеет восемь исполнительных портов, через которые подключены четыре ALU (арифметико-логических блока), три AGU (блоков генерации адресов) и один BRU (блок позволяет программе принимать решения, а также выполнять переходы и вызовы процедур).
Блок AGU все так же может подавать три микрооперации за такт в файл регистра. Регистровый файл общего назначения чуть подрос с 180 до 192 записей.
Не обошли стороной и модуль вещественных значений (FP). По заявлению AMD структура для загрузки исполнительного модуля получила больший параллелизм, при этом снизились внутренние задержки (это также касается и целочисленного модуля).
В частотности операция умножения-накопления (FMAC) выполняется на один цикл быстрее. Появились также два новых блока F2I и STORE F2I, суть работы которых преобразование вещественных значений в целочисленные, а также последующее хранение. То есть в итоге диспетчеризация стала несколько сложнее, а планировщик стал несколько больше. Конкретных значений, к сожалению, компания AMD не приводит, но, тем не менее, это должно увеличить производительность в приложениях, которые используют AVX2.
IOD и разгон оперативной памяти
Пожалуй, IOD единственный кристалл, который не содержит никаких архитектурных изменений.
В случае с одночиплетной конфигурацией скорость записи составляет половину от скорости чтения (точно так же, как и c микроархитектурой Zen 2). Напомним, что это не является недостатком, ведь большинство приложений используют больше операций чтения, чем записи (за исключением специализированных тестовых приложений). Также самые внимательные из вас могли заметить, что это напоминает ситуацию с иерархией кэшей, там присутствуют три чтения и две записи за такт. То есть архитектура сбалансирована везде.
Двучиплетные конфигурации (Ryzen 9 5900X и Ryzen 9 5950X) получают полноценную скорость записи. Тут также без изменений.
За счет более высокой частоты ядер и реорганизации CCX латентность доступа к DRAM снизилась почти на 10 нс и в большинстве случаев будет составлять 55 нс при использовании памяти с частотой 3800 МГц и CAS 16. Но тут также присутствует разочарование — пока все образцы отказались покорять частоту FCLK выше, чем 1900 МГц. Контроллер памяти не трогали и не дорабатывали.
Безопасность
Безопасность данных всегда была главным приоритетом компании AMD и как многие из вас знают, именно процессоры Ryzen не получали заплаток безопасности с даунгрейдом производительности. Тем не менее, AMD продолжает улучшать безопасность и представляет поддержку CET во всех процессорах с микроархитектурой Zen 3.
CET разработан для защиты от неправомерного использования легитимного кода с помощью атак с перехватом управления, широко используемых методов в больших классах вредоносных программ. CET предлагает разработчикам программного обеспечения две ключевые возможности для защиты от вредоносных программ, перехватывающих поток управления: косвенное отслеживание переходов и теневой стек. Непрямое отслеживание переходов обеспечивает непрямую защиту переходов для защиты от методов атаки с использованием переходов/вызовов программирования (JOP/COP). Теневой стек обеспечивает защиту адреса возврата, чтобы помочь защититься от методов атак, ориентированных на возврат (ROP).
Precision Boost 2
Как показала практика с CTR, технология Precision Boost 2 от AMD продемонстрировала нулевую эффективность еще в процессорах с микроархитектурой Zen 2, поскольку никакого интеллектуального подхода к увеличению частоты относительно напряжения не происходило. В итоге пользователь получал реальную печку. Сейчас ничего не изменилось и в материалах для прессы отсутствуют упоминания про обновленный механизм авторазгона или новый заводской способ поиска удачных ядер, которые будут максимально пригодны для малопоточного boost. К этому мы обязательно вернемся в будущих материалах, поскольку процедура оценки качества ядер занимает много времени, а также требуется выборка образцов для подведения корректных итогов.
Что касается стандартного буста, на данный момент он великолепен и в большинстве случаев полученные значения даже превышают маркетинговые цифры.
Безопасные напряжения и прочие рекомендации
Изо дня в день пользователей волнует, какое напряжение должно быть и какое значение будет безопасным. Итак, небольшая шпаргалка. Для игр и мелких приложений значение CPU VID может колебаться до 1,5 В и это является нормой. Для тяжелой нагрузки максимальное значение CPU VID не должно превышать 1,35 В. Значения в простое могут колебаться в диапазоне 0,2–1,45 В, что соответствует значениям P-state P2 и P1 (слабый boost).
Причем значение 1,45 В отнюдь не означает, что на все ядра подается именно это напряжение, большинство ядер вообще могут быть в состоянии сна C6 или другом C-состоянии. Еще одним важным моментом является скорость изменения значений эффективной частоты и VID, оно составляет около 1 мс — это означает, что запущенный HWinfo или Ryzen Master «ловит» только 1/1000 от того что происходит на самом деле в системе.
Хотелось бы отметить, что теперь после установки драйверов на чипсет (не забываем устанавливать!) не нужно активировать никакие профили Ryzen Balanced или Ryzen Performance — их теперь попросту нет, AMD их упразднила.
Теперь управление питанием процессора происходит с помощью стандартных планов питания Windows. Причем ядра у процессоров Ryzen с микроархитектурой Zen 3 стали спать больше и пропали спонтанные температурные всплески. Система Windows должна быть обязательно с майским обновлением 2004, в противном случае у вас могут быть проблемы с бустом или энергосбережением в простое.
Максимально допустимая температура теперь составляет 95 градусов для процессоров с заявленным пакетом TDP в 65 Вт и 90 градусов для процессоров с TDP 105 Вт.
Модельный ряд
На данный момент в семействе процессоров Vermeer доступно четыре модели: по одной для серий Ryzen 5 и Ryzen 7 и две для Ryzen 9. Сразу видно, что AMD изначально планирует укрепиться во всех сегментах рынка, составив даже конкуренцию HEDT-платформе Intel.
Как и положено старшим CPU в линейке настольных Ryzen, они обладают увеличенным количеством ядер с поддержкой технологии SMT, что позволяет исполнять до 32 и 24 потоков одновременно для Ryzen 9 5950X и Ryzen 9 5900X соответственно. Учитывая стоимость новинок, а она далеко не такая низкая, как была у предшественников, им в самый раз перейти в лигу HEDT, но AMD позиционирует их как лучшие процессоры для игр, а самая старшая модель вообще является бескомпромиссным решением для этих целей. На фоне значительно возросших частот при авторазгоне в это охотно верится, но мы все равно проверим при тестировании так ли это.
| Процессор | Ryzen 9 5950X | Ryzen 9 5900X | Ryzen 9 3950X | Ryzen 9 3900XT | Ryzen 9 3900X |
|---|---|---|---|---|---|
| Ядро | Vermeer | Vermeer | Matisse | Matisse | Matisse |
| Разъём | AM4 | AM4 | AM4 | AM4 | AM4 |
| Техпроцесс, нм | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Число ядер (потоков) | 16 (32) | 12 (24) | 16 (32) | 12 (24) | 12 (24) |
| Номинальная частота, ГГц | 3,4 | 3,7 | 3,5 | 3,8 | 3,8 |
| Частота Turbo Boost, ГГц | 4,9 | 4,8 | 4,7 | 4,7 | 4,6 |
| Разблокированный на повышение множитель | + | + | + | + | + |
| L1-кэш, Кбайт | 16x (32+32) | 12x (32+32) | 16x (32+32) | 12x (32+32) | 12x (32+32) |
| L2-кэш, Кбайт | 16x 512 | 12x 512 | 16x 512 | 12x 512 | 12x 512 |
| L3-кэш, Мбайт | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 |
| Поддерживаемая память | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-3200 |
| Каналов памяти | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| TDP, Вт | 105 | 105 | 105 | 105 | 105 |
| Стоимость на старте продаж, $ | 799 | 549 | 749 | 499 | 499 |
Увеличив частоты для boost-режима на 200 МГц, разработчики провели корректировку номинальных характеристик на 100 МГц в сторону уменьшения, причем, это касается всего модельного ряда Ryzen 5000. К счастью, пользователи вряд ли столкнутся с таким режимом работы процессоров в повседневных задачах, а тем более в играх. Как отмечалось выше, новинки на старте продаж прибавили в цене около 50 долларов, и это при отсутствующей в комплекте поставки системы охлаждения! Все в точь как с серией Ryzen 3000XT. В такой ситуации пользователям придется подойти со всей ответственностью к выбору СО. AMD в легкой форме намекает на необходимость использования суперкулеров по типу Noctua NH-U12A или NH-D15S, или же необслуживаемых «водянок» с радиаторами 280/360 мм.
| Процессор | Ryzen 7 5800X | Ryzen 5 5600X | Ryzen 7 3800XT | Ryzen 7 3800X | Ryzen 7 3700X | Ryzen 5 3600XT | Ryzen 5 3600X | Ryzen 5 3600 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ядро | Vermeer | Vermeer | Matisse | Matisse | Matisse | Matisse | Matisse | Matisse |
| Разъём | AM4 | AM4 | AM4 | AM4 | AM4 | AM4 | AM4 | AM4 |
| Техпроцесс, нм | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Число ядер (потоков) | 8 (16) | 6 (12) | 8 (16) | 8 (16) | 8 (16) | 6 (12) | 6 (12) | 6 (12) |
| Номинальная частота, ГГц | 3,8 | 3,7 | 3,9 | 3,9 | 3,6 | 3,8 | 3,8 | 3,6 |
| Частота Turbo Boost, ГГц | 4,7 | 4,6 | 4,7 | 4,5 | 4,4 | 4,5 | 4,4 | 4,2 |
| Разблокированный на повышение множитель | + | + | + | + | + | + | + | + |
| L1-кэш, Кбайт | 8x (32+32) | 6x (32+32) | 8x (32+32) | 8x (32+32) | 8x (32+32) | 6x (32+32) | 6x (32+32) | 6x (32+32) |
| L2-кэш, Кбайт | 8x 512 | 6x 512 | 8x 512 | 8x 512 | 8x 512 | 6x 512 | 6x 512 | 6x 512 |
| L3-кэш, Мбайт | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 |
| Поддерживаемая память | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-3200 |
| Каналов памяти | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| TDP, Вт | 105 | 65 | 105 | 105 | 65 | 95 | 95 | 65 |
| Стоимость на старте продаж, $ | 449 | 299 | 399 | 399 | 329 | 249 | 249 | 199 |
Более доступные представители Vermeer несут все те же новшества, что и старшие решения: сниженная базовая и увеличенные частоты boost-режима. Не забываем о прибавленной стоимости и восьмиядерник Ryzen 7 5800X уверенно приближается по этому показателю к процессорам прошлого поколения, но уже классом выше. Да и у Intel в этом ценовом диапазоне есть неплохие продукты с 10 ядрами. А ведь нам еще надо подумать о хорошей системе охлаждения! Кто испытывает теплые чувства к стоковым кулерам и желает немного сэкономить — для тех предусмотрена модель Ryzen 5 5600X с 12 исполняемыми потоками. Правда, и тут цена говорит не в пользу AMD. Будем надеяться, что она оправдана действительно высокой производительностью.
AMD Ryzen 9 5950X
К сожалению, узнать насколько хорош младший представитель новой линейки мы пока не сможем, зато можем прикоснуться к ультимативному геймингу, вернее, к CPU для него в лице Ryzen 9 5950X. Естественно, при таком количестве исполняемых потоков этот процессор годится не только для игр.
Итак, лишний раз упоминать о возможности работы старшего Vermeer на 5 ГГц, думаем, не стоит. Процессор действительно при однопоточной нагрузке способен ускоряться до 5050 МГц, в чем ему помогла необслуживаемая система водяного охлаждения с 360-мм радиатором и материнская плата ASUS ROG Crosshair VIII Formula, 21 градус по Цельсию в помещении и открытый стенд. При других условиях, возможно, наш экземпляр был бы уже не таким прытким. Слабая многопоточная нагрузка, например, архивирование, снижает частоту до 4200–4225 МГц на все 16 ядер, при этом температура Ryzen 9 5950X не превышает 65 °C.
Если же в качестве кулера использовать кастомную систему водяного охлаждения, то вполне можно довольствоваться показателями на уровне 4625–4650 МГц, что весьма неплохо.
А вот переход к весьма серьезным нагрузкам приводит к еще большим снижениям частот, вплоть до 3850 МГц, собранная СВО лишь отодвигает эту планку на 50 МГц вверх.
Активация PBO в настройках материнской платы, убирающая все лимиты, позволит держать частоту процессора при многопоточной нагрузке на уровне 4475 МГц с необслуживаемой «водянкой», а с кастомной СВО — 4500 МГц с всплесками до 4525 МГц. Но это уже сродни разгону и более детально работу CPU в таком режиме мы обязательно изучим в наших будущих материалах.
Животрепещущий вопрос относительно работы памяти на эффективной частоте 4000 МГц в режиме 1:1, увы, остался без ответа. Обещания AMD не подтвердились, новинка смогла без проблем работать с шиной Infinity Fabric лишь на 1900 МГц, не выше. Возможно, нам попался такой экземпляр, ведь и обещания акцентировали внимание на удачности процессора. Но, по словам наших коллег, пока никому еще не удалось заставить работать IF на 1933 МГц. Что же, будем надеяться, что секрет повышенной частоты будет вскоре раскрыт.
Что касается оверклокинга, то после того, как производители все уже разогнали на заводе, приходится довольствоваться хоть чем-то, а иногда он попросту лишен смысла, так как достигнуть показателей максимального boost-режима при обычном охлаждении нереально.
Воспользовавшись контуром водяного охлаждения, нам удалось разогнать Ryzen 9 5950X до 4800 МГц по двум блокам CCD с корректировкой VID на уровне 1,327–1,33 В. При таких настройках процессор работал на пределе, разогревался до 75 градусов в 7-Zip и запросто уходил за 80 °С в Cinebench и подобных бенчмарках.
К счастью, в играх этот показатель не превышал 65 °C, но для режима 24/7 стоит все же снизить уровень разгона до 4750–4775 МГц, что прибавит лишнюю стабильность системе.
AMD Ryzen 9 5900X
Следующий наш подопечный — «самый лучший игровой процессор», а именно Ryzen 9 5900X! Тут поспорить с AMD будет сложно, учитывая, что новичок при авторазгоне достигает 4950 МГц в однопоточной нагрузке.
Естественно, такие показатели были достигнуты в наших условиях. При слабой многопоточной нагрузке без проблем можно будет наблюдать частоты уровня 4600–4625 МГц, хотя и возможны просадки до 4425 МГц, что все равно весьма достойный результат!
При этом, несмотря на наличие «всего лишь» 12 ядер, процессор стал горячее по сравнению со старшей моделью и 70 °C под простой «водянкой» для него норма. Кастомная СВО снизит этот показатель еще на 5 градусов.
Переход к более сложным расчетам, например, рендерингу, корректирует частоту на уровне 4225–4250 МГц, улучшение охлаждения позволяют отодвинуть эту планку на 50 МГц.
С самой максимальной нагрузкой дела обстоят несколько хуже — процессор в таком режиме уже работает на 4175–4200 МГц, что все равно намного лучше, чем у предшественника Ryzen 9 3900X, который снижал частоту до 3925–3950 МГц.
Разгон Ryzen 9 5900X оказался аналогичным — 4800 МГц на все ядра, но VID уже не превышал 1,32 В, иначе процессор перегревался и уходил в защиту. Остальные показатели также были на уровне Ryzen 9 5950X.
Работа с Infinity Fabric на 2000 МГц для этого экземпляра пока под вопросом, тестирование идет полным ходом, но о 1966 МГц вполне можно говорить. Более подробно мы сможем рассказать несколько позже.
Тестовый стенд
В состав стенда с процессорами вошли:
- материнская плата: ASUS ROG Crosshair VIII Formula (UEFI 2311);
- система охлаждения №1: ASUS ROG Strix LC 360 RGB;
- система охлаждения №2: EK-Supremacy EVO + Swiftech MCP350 + EK-DDC X-TOP + Koolance TNK-501 + Bitspower Leviathan XF 360 + 3x EK-Vardar EVO RGB 120mm;
- термоинтерфейс: Noctua NT-H1;
- память: G.Skill Trident Z Neo F4-3600C16D-16GTZN;
- видеокарта: ASUS TUF-RTX3080-O10G-Gaming;
- накопитель №1: Kingston KC600 512GB;
- накопитель №2: Corsair Force MP600 Gen4 PCIe x4 2TB;
- корпус: Cooler Master Test Bench v1.0;
- блок питания: ASUS ROG-STRIX-1000G;
- операционная система: Windows 10 Pro x64 (2004);
- драйверы: AMD 2.10.13.408, Nvidia GeForce 456.71.
Система была собрана на открытом стенде. Для режима «из коробки» использовалась СО ASUS ROG Strix LC 360 RGB с настроенными оборотами вентиляторов на уровне 28%/40°C, 50%/40°C и 100%/50°C, помпа при этом всегда функционировала на 100%. При разгоне использовалась кастомная СВО, помпа и вентиляторы которой работали всегда на скорости 100%. Подсветка и лишние контроллеры на материнской плате отключались. NVMe-накопитель с собственным радиатором подключался через переходник к слоту PCI-E x16@4, операционная система устанавливалась на Kingston KC600 512GB. Все обновления для ОС, доступные в Центре Обновления Windows, были инсталлированы. Сторонние антивирусные продукты не привлекались, тонкие настройки системы не производились, размер файла подкачки определялся системой самостоятельно. Память функционировала на частоте 3600 МГц с таймингами 16-16-16-36-1Т в режиме по дефолту и 3800 МГц с 16-16-16-34-1Т и полным ее тюнингом при разгоне процессоров, при этом напряжение на модулях было выставлено на уровне 1,435 В, а на SoC — 1,131 В для Ryzen 9 5950X и 1,125 В для Ryzen 9 5900X и Ryzen 9 3900X. Видеокарта работала со штатными частотами, лишь скорость вентиляторов в игровых приложениях увеличивалась до 90% при помощи MSI Afterburner, что позволяло нивелировать перегрев карты во время тестирования.
В качестве тестового ПО использовались такие программы:
- AIDA64 v6.30.5500;
- CPU-Z 1.94.0;
- Cinebench R20;
- Geekbench 5;
- 7-Zip 19.00;
- HWBot x265 Benchmark 2.2.0;
- 3DMark.
Результаты тестирования
Как и указывалось выше, глобально контроллер памяти каких-либо изменений не претерпел и в Ryzen 5000 он перекочевал из старой серии, но реорганизация кластеров CCX позволила снизить латентность почти на 10 нс.
Cinebench демонстрирует рост производительности однопоточных вычислений на 20 процентов, тогда как переход к большему числу задействованных потоков — лишь на 17%. Разгон, естественно, снижает мощность одного ядра, но позволяет неплохо поднять производительность при многопоточных вычислениях, особенно для Ryzen 9 5950X.
Аналогичная картина наблюдается в Geekbench 5, но в отличие от предыдущего теста, здесь разгон позволяет при многопоточных вычислениях обойти старшую модель, работающую в номинале.
При обработке видео высокой четкости все также без изменений, рост производительности почти до 20 процентов, но при разгоне старичок так и не смог сравняться со своим приемником, тогда как последний практически дышит в затылок Ryzen 9 5950X. Но разгон творит чудеса не только с 12-ядерниками.
В архивировании новая архитектура уже сбавляет обороты, но с разгоном она масштабируется намного лучше, чем Zen 2.
3DMark уже не внушает столь много оптимизма, как предыдущие приложения, хотя в подтесте CPU и наблюдается 6% превосходство Zen 3 — в реальности все опять упрется в видеокарту.
Энергопотребление
Несмотря на возросшие частоты, Vermeer потребляет даже меньше при многопоточных вычислениях, чем представитель серии Ryzen 3000, а старшая модель вообще экономичнее Ryzen 9 5900X. При разгоне все строго наоборот, но надо учитывать, что и производительность новинок выше. Для более точных цифр не забываем отнимать около 20 ватт в режиме оверклокинга, так как помпа вносит свою лепту в общее энергопотребление системы.
А вот в игровом тесте вообще без разницы, какой используется процессор и есть ли разгон в принципе.
С тестированием процессоров в игровых приложениях можно ознакомиться уже в следующем материале.
Выводы
Компания AMD провела серьезную работу над ошибками и выпустила действительно мощные решения, которые вправе взять эстафету у своих предшественников в лице Ryzen 3000. Новая серия помимо все того же большого количества ядер предлагает пользователям возросшие частоты, что может стать решающим фактором при выборе процессора — теперь 5 ГГц есть не только у Intel. Увеличилась производительность в однопоточных вычислениях, что непременно сказалось и на возможностях при максимальной нагрузке, при этом они даже экономичнее, чем продукты прошлого поколения. Кроме того, инженерам удалось снизить латентность контроллера памяти, что также может сказаться на производительности в некоторых приложениях. Вырос разгонный потенциал и при соответствующем охлаждении можно добиться от новинок неплохих результатов. Естественно за все это придется заплатить — все модели увеличились в цене на 50 долларов. Стоит ли такая переплата своих денег пока сказать сложно, ибо основываться необходимо при сравнении с конкурентами. Но, как-то только будет закончено наше тестирование — мы поставим точку в этом извечном вопросе «что лучше?».
Сравнение Ryzen 9 5950X и Ryzen 9 5900X с Intel Core i9-10900K в следующем материале.
Обзор AMD Ryzen 9 5950X: царь-процессор на консьюмерском сокете
С выпуском первых процессоров серии Ryzen началось возвращение AMD на вершину железного Олимпа. Без проблем на старте не обошлось, но с каждым следующим поколением чипов вендор укреплял свои позиции. Вершиной эволюции бренда стала линейка Ryzen 5000 на архитектуре Zen 3. Разбираемся в обзоре, как «красным» удалось подвинуть конкурентов.
На пути к успеху
Противостояние Intel и AMD продолжается с переменным успехом уже много лет. Но в последние годы «красные» сменили стратегию — устройства стали доступнее, хотя и уступают соперникам в некоторых сценариях. Новейшую историю платформы принято отсчитывать с первых Ryzen. Проблем у них хватало, но именно они задали тренд на дальнейшее развитие линейки фирменных чипов, которые были серьёзно доработаны уже ко второй ревизии и упрочили положение компании на рынке комплектующих. Ryzen 3000, в свою очередь, избавились от большинства проблем предшественников. А вот со следующей номерной серией дела обстоят иначе.
Выпустив линейку Ryzen 5000, вендор не только перескочил через цифру в маркировке, но и кардинально пересмотрел архитектуру фирменных процессоров. Результат не заставил себя ждать. Предыдущие модели были лучше решений соперника в основном в рабочих задачах, а новинки начали масштабное наступление на игровом фронте. Флагман линейки с 16 физическими ядрами и 32 потоками исполнения — вершина эволюции потребительской серии чипов. И прежде чем проверять его в деле, стоит вкратце рассказать о развитии фирменных CPU в последние годы.
Работа над ошибками
Эволюция AMD — наглядный пример того, как можно последовательно улучшать работу процессоров, не выкатывая каждый год по новому сокету. С переходом на микроархитектуру Zen 3 компания в очередной раз провела не просто оверклокинг старых моделей, а серьёзно поработала над внутренним дизайном CPU. По сравнению с предшественниками Ryzen 5000 получили целый ряд улучшений. Главным стал переход на монолитный восьмиядерный кристалл вместо использования двух и более модулей CCX, объединённых шиной Infinity Fabric — в предыдущем поколении Zen именно она оказывалась «бутылочным горлышком» в игровых сценариях.
Подвох таился в «неравноправии» модулей. Каждый кластер из четырёх ядер мог эффективно обращаться лишь к L3-кэшу, расположенному в его блоке, тогда как попытки получить данные от «соседа» вызывали ощутимые задержки. Как следствие, при запуске модного шутера восьмиядерный процессор с отличными, казалось бы, спецификациями уступал шестиядерному «синему» конкуренту. Благодаря новой архитектуре доступ стал прямым, а кэш-память — по-настоящему общей.
Модели с количеством ядер более восьми по-прежнему используют Infinity Fabric, но её действие на производительность в игровых сценариях почти неощутимо.
Улучшилась и работа контроллера памяти, расположенного в отдельном чиплете ввода/вывода (I/O). В частности, слегка увеличилась поддерживаемая чипом максимальная тактовая частота модулей, а её влияние на общую производительность системы стало менее явным. Что до показателя IPC (удельная производительность одного ядра на такт), она, по заверению производителя, выросла на 19% сравнительно с прошлым поколением. Отчасти это заслуга структурных улучшений, но поработали в AMD и над оптимизацией уже имеющихся элементов. Например, выросла пропускная способность кэша L1 за счёт увеличения числа одновременно выполняемых операций загрузки или сохранения.
Не менее важным решением стал апгрейд модуля предсказателя переходов. Этот не слишком известный рядовому пользователю блок CPU на лету прогнозирует, какая инструкция будет выполнена следующей, не дожидаясь прямого запроса железа. Благодаря точности свыше 90% он фактически устраняет очередь на выполнение вычислительных операций, значительно повышая общую эффективность работы процессора.
Наконец, инженеры компании прокачали функцию Precision Boost Overdrive, позволяющую динамически изменять частоту ядер в зависимости от температурных показателей в разных точках кристалла и нагрузки на ядра процессора. В поколении Zen 2 с её реализацией возник ряд проблем, зато в новых чипах при использовании эффективной системы охлаждения прирост тактовой частоты куда более ощутим. Всё перечисленное, по заявлению вендора, обеспечило новинкам заметный буст вычислительной мощности. Чтобы убедиться в этом, мы сравнили флагманский 16-ядерник с его аналогом на старой архитектуре.
Конфигурация демостенда
От теории к практике
Первой в ход пошла «синтетика». Хоть бенчмарки и далеки от повседневных сценариев использования ПК, они позволяют гарантированно загрузить железо по максимуму, чтобы выяснить потолок его вычислительных возможностей. В отличие от игровых движков, такие приложения не стремятся снизить интенсивность вычислений в угоду fps. Для чистоты эксперимента оба чипа работали на стоковой частоте без манипуляций с напряжением и других оверклокерских ухищрений.
В качестве универсального инструмента для анализа производительности был выбран программный пакет Cinebench R20, способный полностью задействовать возможности всех потоков исполнения CPU. Учитывая горячий нрав новинки, была установлена водяная система охлаждения c идеально ровным основанием теплосъёмной пластины. Как выяснилось ранее при тестировании Ryzen 5900X, качество этого элемента сборки может ощутимо повлиять на результаты измерений, поэтому мы использовали ту же самую AeroCool Mirage L360.
Кроме того, оба процессора прошли испытание в популярных приложениях 3DMark и VRMark, а также в специализированном бенчмарке Corona, специализирующемся на рендеринге фотореалистичных объёмных моделей.
Процессор AMD Ryzen 9 5950X
Ryzen 9 5950X – это самый мощный процессор, который вы можете установить в Socket AM4 прямо сейчас. Примечательно, что указанная платформа, поддерживающая двухканальную память, в первую очередь создана для мультимедийных и игровых нужд. То есть речь идет о мейнстрим сегменте. Но нужно ли среднестатистическому домашнему пользователю 16 физических ядер и 32 вычислительных потока для выполнения повседневных задач? Скорее нет, чем да. Тем не менее в AMD уверены, что более бескомпромиссного варианта для творческих и геймерских целей не найти.
Истории о том, что ЦП AMD Ryzen плохо разгоняются, давно остались в прошлом.
Компания AMD (ровно как и Intel) упорно называет центральные процессоры, в активе которых 8 и более физических ядер, игровыми. Хотя все прекрасно понимают, что так много ресурсов не потребляет ни один современный проект (шесть потоков — это реальный потолок).
Intel ограничилась десятью ядрами в мейнстрим сегменте (речь о Core i9-10900), в AMD пошли дальше (в ассортименте бренда есть 8-ядерные, 12-ядерные и 16-ядерные модификации). Собственно, с самым топовым CPU мы сегодня и будем знакомиться.
Совершенно очевидно, что сфера влияния ЦП Ryzen 9 5950X выходит далеко за рамки мультимедийных и игровых задач. По сути, это производительное решение для профессионалов, которое способно конкурировать с HEDT (high-end desktop) процессорами для Socket LGA 2011/2066 и TR4/sTRX4.
В такой ситуации есть и плюсы, и минусы. Собрать систему на базе Socket AM4 дешевле, чем на любом из упомянутых выше сокетов. Если сравнивать Ryzen 9 5950X с прочими 16-ядерными ЦП, окажется, что обозреваемый гость едва ли не самый доступный.
На стороне платформ LGA 2011/2066 и TR4/sTRX4 поддержка четырехканальной памяти и большего количества линий PCI-E. А эти опции, если речь идет о максимальной производительности и выполнении задач в кратчайшие сроки, играют важную роль.
Так или иначе, у AMD есть 16-ядерный ЦП, созданный для широкой публики, а у Intel – нет. Если мы говорим о банальной крутизне и голой мощи, Ryzen 9 5950X в этом плане вне конкуренции (можно вспомнить лишь про Core i9-9960X и 18-ядерные Core i9-9980XE/Core i9-10980XE Extreme Edition для LGA 2066, которые стоят значительно дороже).
Технические и функциональные особенности
В AMD процессор Ryzen 9 5950X называют «бескомпромиссным». И это правда. На примере Ryzen 5 5600X мы уже убедились в том, что данное поколение камней на базе архитектуры Zen 3 предлагает самую внушительную однопоточную производительность в мейнстрим сегменте и выдающуюся энергоэффективность (столь мощные решения остаются холодными даже в режиме серьезной нагрузки). Пожалуй, они еще и самые новаторские (не забываем про поддержку PCI-E 4.0). Какие уж тут компромиссы?
| Ryzen 9 5950X | |
|---|---|
| Socket | AM4 |
| Техпроцесс | 7 нм |
| Ядра/потоки | 16/32 |
| Кэш L3 | 64 Мбайт |
| TDP | 105 Вт |
| Тактовая частота | 3400/4900 МГц |
| Поддержка PCIe 4.0 | Да |
| Поддержка памяти | DDR4-3200 |
| Множитель | Разблокирован |
В активе 7 нм ЦП Ryzen 9 5950X целых 32 вычислительных потока и 64 Мбайт кэш L3. Все 16 ядер функционируют на частоте 3400 МГц (в режиме автоматического ускорения одно из них работает на 4900 МГц). Модификация разблокирована, поэтому обладатели производительных систем охлаждения и топовых материнских плат могут увеличить номинальные показатели до более впечатляющих значений (мы, кстати, так и поступили).
TDP Ryzen 9 5950X — 105 Вт, и это великолепная цифра, учитывая, что перед нами самый крутой мейнстрим процессор для Socket AM4.
DDR4-3200 – это номинальный стандарт ОЗУ, с которым Ryzen 9 5950X запустится без проблем. Но в AMD рекомендуют не экономить на памяти и установить в систему что-то более солидное, скажем, кит с частотой 4000 МГц.
Для охлаждения Ryzen 9 5950X мы использовали топовый кулер Noctua NH-D15S chromax.black. Для номинала его возможностей оказалось предостаточно (53 градуса под нагрузкой на открытом стенде), поэтому с помощью упомянутой СО обозреваемый CPU был с легкостью разогнан, но об этом поговорим позже.
Тестовый стенд:
Производительность и результаты тестирования
Ryzen 9 5950X довольно быстро расправляется с любой задачей (рендеринг, архивация и т. п.), будь то операции, которым требуется один поток или несколько. Этот процессор буквально пожирает обрабатываемые данные. Взгляните на графики, они красноречиво свидетельствуют о реальной мощности обозреваемого CPU.
Его удел — профессиональные вычисления, в этом нет никаких сомнений. Ведь в играх огромное число потоков ничего не дает. Даже 8-ядерный Core i7-10700K в большинстве случаев оказывается шустрее модификации Ryzen 9 5950X, поэтому триста раз подумайте, прежде, чем устанавливать 16-ядерный ЦП в геймерскую систему.
Разгон процессора AMD Ryzen 9 5950X
Истории о том, что ЦП AMD Ryzen плохо разгоняются, давно остались в прошлом. Устройства на базе архитектуры Zen 3 прекрасно реагируют на ручное увеличение тактовых частот, причем без существенного поднятия вольтажа. Ryzen 9 5950X — не исключение.
С ходу мы завели этот камень на 4600 МГц (все 16 ядер), система на такой частоте функционировала более-менее стабильно, удавалось пройти стресс-тесты (скажем, Cinebench R20). Однако под нагрузкой температура ЦП достаточно быстро поднималась до 100 градусов (все-таки отводить приходилось 253 Вт, судя по данным системных утилит).
В руководстве по разгону процессоров AMD Ryzen (да и на официальном сайте) четко сказано, что троттлинг у этих ЦП стартует с отметки в 90 градусов. Превышать этот показатель нет никакого смысла.
Кулер Noctua NH-D15S chromax.black не вытянул Ryzen 9 5950X и на 4500 МГц (все те же 100 градусов под нагрузкой), а вот 4200 МГц — это уже приемлемый показатель (215 Вт и 85 градусов максимум). Но подобный оверклокинг дал плоды лишь в некоторых многопоточных приложениях (в Cinebench прирост был ощутимым, а, скажем, в WinRAR, Corona 1.3 и SuperPI – нет).
Заключение
Ryzen 9 5950X — это, безусловно, бескомпромиссный 16-ядерный процессор, разработанный для выполнения профессиональных и творческих задач (касающихся создания контента, а не потребления). Он совершенно не геймерский, как бы сильно компании AMD этого не хотелось (играм столь внушительная мощность попросту не нужна).
Данный ЦП во многом является уникальным устройством, ведь своим существованием он, по сути, убивает двух зайцев: практически полностью закрывает вопрос конкуренции не только с мейнстрим платформой от Intel (LGA 1151/1200), но и с профессиональной LGA 2011/2066.
Да, на стороне HEDT (high-end desktop) систем есть поддержка четырехканальной памяти и большего числа PCI-E линий, но в копилке Ryzen 9 5950X более низкая цена (и внушительный ассортимент доступных материнских плат). В текущей ситуации указанные плюсы, как ни крути, полезнее. Рекомендуем.