Первые процессоры Ryzen 5000 поступают в продажу с сегодняшнего дня. С новыми процессорами AMD планирует атаковать последний бастион Intel, то есть выйти вперед по игровой производительности. Процессоры Matisse уже хорошо подвинули Intel по цене и многопоточной производительности, спровоцировав чипового гиганта на контратаку. Сегодня мы посмотрим, смогла ли AMD выйти в лидеры рынка по производительности. Мы публикуем тесты двух процессоров AMD Ryzen 9 5900X и Ryzen 5 5600X как раз в момент снятия NDA.
В июле 2019 AMD провела первую крупную атаку, представив первые процессоры на архитектуре Zen 2. После Zen 1 и Zen +, которые создали базу для улучшений в последующие годы, мы получили высокопроизводительные процессоры, которые вновь стали достойной альтернативой Intel. Процессоры Matisse, подобные AMD Ryzen 9 3950X, Ryzen 9 3900X и Ryzen 5 3600X, а также младшие Ryzen 3 смогли, впервые за много лет, нагнать основного конкурента. А по цене и многопоточной производительности AM4 CPU с 16 ядрами смогли успешно отбить контратаку Intel в виде Core i9-10900K. И только по игровой производительности процессоры AMD продолжали уступать конкуренту. Сегодня последний бастион Intel должен пасть.
Перейти к тесту Ryzen 9 5950X и Ryzen 7 5800X
С первыми моделями линейки Ryzen 5000, которые будут доступны с сегодняшнего дня, AMD собирается представить самые быстрые процессоры для геймеров. AMD решила пропустить семейство Ryzen 4000 на настольных ПК, хотя оно планировалось ранее. Однако данные CPU вышли на мобильном сегменте в виде Renoir. Поэтому флагманский процессор AM4 сейчас будет называться Ryzen 9 5950X вместо Ryzen 9 3950X.
В первых анонсах AMD говорила о приросте производительности между 9 и 39%, в среднем 19%. Причина в дальнейшей доработке архитектуры Zen, AMD внесла изменения в переднюю и заднюю части конвейера, иерархию кэшей, что обеспечивает прирост производительности. Теперь в CCX число ядер удвоилось, что снизило потребность в коммуникации с внешним кристаллом ввода/вывода. Поэтому и задержки между ядрами должны уменьшиться. От этого получат преимущество, в частности, игры и однопоточные приложения. Кроме того, кэш L3 теперь становится общим, что тоже должно уменьшить задержки.
Но по спецификациям отличия намного меньше. Как и предшественники, AMD Ryzen 5000 поддерживает DDR4-3200 в двухканальном режиме, предлагает 24 линии PCIe Gen4 и TDP до 105 Вт. Кристаллы по-прежнему производятся по 7-нм техпроцессу. В зависимости от модели Vermeer, доступны до 16 ядер, хотя в ближайшие недели наверняка выйдут младшие 4-ядерные модели в линейке Ryzen 3. По тактовым частотам можно видеть небольшое увеличение Boost при сравнении поколений, но AMD ожидает получить большую производительность в расчете на тактовые частоты из-за многочисленных оптимизаций.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).
| Ядра/ потоки | Базовая частота/Boost | Кэш L3 | Кэш L2 | TDP | Цена | |
| Ryzen 9 5950X | 16 / 32 | 3,4 / 4,9 ГГц | 64 MB | 8 MB | 105 Вт | 51.300 ₽ |
| Ryzen 9 3950X | 16 / 32 | 3,5 / 4,7 ГГц | 64 MB | 8 MB | 105 Вт | 54.800 ₽ |
| Ryzen 9 5900X | 12 / 24 | 3,7 / 4,8 ГГц | 64 MB | 6 MB | 105 Вт | 41.100 ₽ |
| Ryzen 9 3900XT | 12 / 24 | 3,8 / 4,7 ГГц | 64 MB | 6 MB | 105 Вт | |
| Ryzen 9 3900X | 12 / 24 | 3,8 / 4,6 ГГц | 64 MB | 6 MB | 105 Вт | 43.600 ₽ |
| Ryzen 7 5800X | 8 / 16 | 3,8 / 4,7 ГГц | 32 MB | 4 MB | 105 Вт | 27.700 ₽ |
| Ryzen 7 3800XT | 8 / 16 | 3,9 / 4,7 ГГц | 32 MB | 4 MB | 105 Вт | узнать |
| Ryzen 7 3800X | 8 / 16 | 3,9 / 4,5 ГГц | 32 MB | 4 MB | 105 Вт | 29.500 ₽ |
| Ryzen 7 3700X | 8 / 16 | 3,6 / 4,4 ГГц | 32 MB | 4 MB | 65 Вт | 23.800 ₽ |
| Ryzen 5 5600X | 6 / 12 | 3,7 / 4,6 ГГц | 32 MB | 3 MB | 65 Вт | 19.100 ₽ |
| Ryzen 5 3600XT | 6 / 12 | 3,8 / 4,5 ГГц | 32 MB | 3 MB | 95 Вт | |
| Ryzen 5 3600X | 6 / 12 | 3,8 / 4,4 ГГц | 32 MB | 3 MB | 95 Вт | 27.500 ₽ |
| Ryzen 5 3600 | 6 / 12 | 3,6 / 4,2 ГГц | 32 MB | 3 MB | 65 Вт | 15.500 ₽ |
Объявлены четыре модели, две мы протестировали
К старту линейки Ryzen 5000 AMD подготовила четыре процессора. Лидирует AMD Ryzen 9 5950X с 16 ядрами и 32 потоками, TDP составляет 105 Вт, базовая частота 3,4 ГГц, Boost - 4,9 ГГц. Следующая модель - Ryzen 9 5900X, число ядер уменьшилось до 12, тактовые частоты составляют 3,7 или 4,8 ГГц, соответственно. Из-за меньшего числа ядер кэш L3 был урезан с 8 до 6 Мбайт, но кэш L3 остается 64 Мбайт, как и TDP 105 Вт. AMD Ryzen 7 5800X предлагает восемь ядер и 16 потоков, частоты составляют 3,8 и 4,7 ГГц. И только в случае AMD Ryzen 5 5600X мы получаем снижение TDP до 65 Вт. Процессор оснащен шестью ядрами/12 потоками, тактовые частоты составляют 3,7 или 4,6 ГГц.
В зависимости от модели, придется заплатить от €299 (27.400 ₽) до €799 (73.999 ₽), здесь AMD ориентируется на уровень цен предшественников. На данный момент новые процессоры Vermeer будут работать на материнских платах X570 и B550, в следующем году некоторые модели X470 и B450 получат обновления BIOS с поддержкой новых CPU. Хотя некоторые производители уже выложили соответствующие бета-версии.
Для нашего теста мы получили процессоры AMD Ryzen 9 5900X и AMD Ryzen 5 5600X с 12 и 6 ядрами. Топовая модель и 8-ядерный CPU придут к нам завтра, так что скоро мы опубликуем тест всех четырех новых CPU. Спецификации можно рассмотреть на скриншотах CPUz ниже:
Мы протестируем AMD Ryzen 9 5900X и AMD Ryzen 5 5600X. Посмотрим, как новейшее поколение процессоров AMD покажет себя по игровой производительности, энергопотреблению, разгону и другим характеристикам.
Архитектура Zen/Zen+ стала первым важным шагом для AMD, который принес 52% по производительности в расчете на такт (IPC). Zen 2 оказалась промежуточным этапом по улучшениям, которые не были реализованы в Zen/Zen+, но позволили AMD и дальше нарастить производительность. Прирост IPC 15%, техпроцесс 7 нм и частота Boost до 4,7 ГГц - вот плоды усилий AMD и правильно выбранного дизайна на чиплетах. В итоге AMD сравнялась с Intel, особенно в многопоточных приложениях, что подтверждают бесчисленные тесты.
Между Zen/Zen+ и Zen 2 сходств довольно много, но AMD описывает Zen 3 как первую полностью новую разработку после первого поколения Zen. Конечно, многое в архитектурах выглядит очень похоже, но если приглядеться, то будут заметны улучшения во многих деталях и фундаментальные изменения. Центральным компонентом является новый 8-ядерный Core Complex (CCX), который содержит общий кэш L3 32 Мбайт, таких CCX в корпусировке может быть несколько. Кристалл по-прежнему производится по 7-нм техпроцессу, хотя AMD говорит об увеличении тактовых частот из-за оптимизаций дизайна и небольших доработках техпроцесса.
При разработке Zen 3 были поставлены три цели:
- Производительность: существенный прирост 1T/IPC (однопоточной производительности, в расчете на такт)
- 8-ядерный дизайн CCX для снижения задержек к единому уровню
- При прежнем энергопотреблении оба упомянутых пункта увеличивают эффективность
Обзор архитектуры Zen 3
Ниже мы рассмотрим архитектуру Zen 3 более подробно.
Ядро Zen 3 может по-прежнему выполнять два потока (SMT2). В начале конвейера, как и у всех современных архитектур, имеется блок предсказания ветвлений Branch Predictor. Блок незаменим, чтобы полностью задействовать конвейер и вычислительные блоки. Без предсказания ветвлений современные процессоры были бы заметно медленнее. Впрочем, данный блок одновременно является и "проклятием" архитектур, поскольку многие "дыры" в безопасности были связаны именно с его работой. Эксплойты позволяли получить несанкционированный доступ к данным.
AMD и Intel продолжают улучшать алгоритмы предсказания ветвлений. По сути, речь идет о прогнозе, какая команда будет выполняться следующей, чтобы можно было выполнить ее заранее, даже не зная результат текущей операции. С помощью различных алгоритмов можно определить вероятность той или иной команды. Конечно, здесь все зависит от сценариев использования. В некоторых приложениях точность предсказания ветвлений может достигать 98%, в других не превышает 50%. Соответственно, вычислительная производительность ядер тоже зависит от того или иного приложения.
Важна не только точность предсказания, но и количество ветвлений. С архитектурой Zen 3 AMD может выполнять больше предсказаний ветвлений за такт. В результате в случае ошибочного предсказания системе не нужно возвращаться к предыдущему состоянию, а просто выбрать другой вариант. AMD также снизила задержки данного процесса.
За блоком Branch Predictor видны два способа поступления инструкций непосредственно на само ядро. А именно кэш инструкций L1 на 32 кбайт, который подает на декодер x86 четыре инструкции за такт. Кэш инструкций тоже подвергся оптимизации, чтобы увеличить производительность. Затем инструкции хранятся в очереди операций (Op Queue). Если инструкции используются повторно, их можно сохранить в кэше операций (Op Cache), который способен отдавать в очередь команд восемь макро-операций за такт. Диспетчер (Dispatcher) определяет, какие инструкции или макро-операции будут распределены по целочисленным конвейерам или блокам с плавающей запятой. В случае Zen/Zen+ и Zen 2 AMD обнаружила ряд неэффективных процессов, которые замедляли диспетчер при поступлении двух потоков инструкций (x86 и макро-операции), теперь они устранены.
По-прежнему используются четыре целочисленных блока с восемью конвейерами, оснащенными отдельными блоками ветвления и хранения, в итоге пропускная способность целочисленных вычислений значительно увеличилась. Целочисленный планировщик (scheduler) был расширен с 92 до 96 записей, он разделяется на 4x планировщика по 24 записи AKU/AGU. Файл регистров был увеличен со 180 до 192 записи. За такт теперь выполняется десять операций (4x ALUs, 3x AGUs, 1x Branch, 2x Store) вместо семи ранее.
По-прежнему остаются четыре блока ALU и три AGU, но они частично используют ресурсы с блоками Branch и Store. При прежнем количестве арифметических блоков AMD удалось увеличить вычислительную производительность. AMD динамически балансирует нагрузку целочисленных блоков, что улучшает эффективность. Здесь причина как раз кроется в общих ресурсах с блоками Branch и Store. В итоге нужный набор вычислений можно выполнять наиболее оптимально и параллельно.
Что касается работы с плавающей запятой, то число арифметических блоков увеличено до шести. Отдельные блоки (MUL, ADD, MAC) были переделаны так, чтобы дать большую "ширину", чтобы лучше распределять инструкции. Есть отдельные блоки сохранения (Store) и работы с файлом регистров с плавающей запятой (F2I). Здесь AMD тоже попыталась добиться баланса, чтобы пропускная способность некоторых вычислений была выше. Zen 3 может выполнять две 256-битные операции умножения-сложения (FMAC) быстрее. Zen 2 требовалось пять тактов, Zen 3 - только четыре.
В архитектуре Zen 2 за такт выполнялись только три операции чтения/записи - две загрузки (Load) и одна сохранения (Store). В случае Zen 3 за такт возможны три загрузки и два сохранения. Прирост 33% и 50%, соответственно, тоже хорошо сказывается на производительности.
Также очередь сохранения (Store Queue) была увеличена с 48 до 64 записей. Кэш данных L1 сохранился на уровне 32 кбайт (как и кэш инструкций L1), но теперь за такт поддерживается в три раза больше операций работы с ним. За такт возможны три операции загрузки и две операции сохранения для одного набора данных. Но если набор данных 256-битный (с плавающей запятой), то число загрузок уменьшается до двух, а сохранений - до одной.
Zen 2 против Zen 3
Если посмотреть на изменения архитектуры в целом, то буфер Branch Target Buffer (BTB) теперь в два раза крупнее. Также была улучшена фронтальная часть конвейера по пропускной способности предсказаний ветвления, улучшена обработка ошибочных предсказаний ветвлений, также быстрее работает коммутация между входящими потоками декодированных инструкций x86 и микро-операций.
Что касается исполнительных блоков, в целочисленном конвейере есть выделенные блоки ветвления и сохранения. Что должно увеличить пропускную способность целочисленной части конвейера. Задержки тоже уменьшились. Что касается операций с плавающей запятой, то число блоков увеличилось с четырех до шести, операции Floating Point Multiply-Accumulate (MAC) были ускорены на такт.
В системе Load/Store произошли изменения: добавилась одна операция загрузки и одна сохранения за такт. Что должно увеличить пропускную способность работы с памятью. В буфере Translation Lookaside Buffer (TLB) теперь поддерживается поиск шести указателей вместо двух.
В деталях CCX произошли некоторые изменения, некоторые весьма существенные. Если рассматривать процессор в целом, как совокупность ядер, то все вроде бы смотрится прежним. Но и здесь не все так просто.
Ранее кристалл CCD содержал два блока CCX по четыре ядра. И четыре ядра использовали 16 Мбайт общего кэша L3, что приводило к 2x 16 Мбайт кэша L3 на CCD. С архитектурой Zen 3 AMD переходить на CCX с восемью ядрами, которые используют 32 Мбайт общего кэша L3. В конце концов, теперь уже не требуется crossbar-коммутатор между двумя кластерами кэша L3, а также в случае, если ядра из одного CCX желают обратиться к памяти другого. Что снижает задержки работы с кэшем L3. Однако чем больше ядер будут обращаться в общий кэш, тем задержки будут больше. И восемь ядер для 32 Мбайт кэша можно назвать золотой серединой. Все ядра в комплексе CCX теперь напрямую соединены друг с другом.
В иерархии кэшей все начинается с 32 кбайт кэша инструкций L1. С помощью блоков Load и Store данные могут считываться или записываться с кэша данных L1 (тоже 32 кбайт). За такт можно считать или записать 32 байт. Между кэшами L1 и L2 обмен данными тоже идет со скоростью 32 байт за такт. У каждого ядра есть 512 кбайт собственного кэша L2, который можно использовать для данных и инструкций.
Между кэшами L2 и L3 обмен данных ведется со скоростью 32 байт за такт, поэтому данная пропускная способность сохраняется при передаче информации из кэша L3 в L2 и затем в L1. Кэш L3 содержит Shadow Tags для обмена данными между ядрами.
Как и в случае процессоров Ryzen 3000, кристаллы Ryzen 5000 в корпусировке соединяются по определенной топологии, но здесь как раз изменений мало. Но CCD теперь состоит из одного CCX, а не двух ранее. Но каждый CCD по-прежнему содержит восемь ядер и 32 Мбайт кэша L3. Ключевым фактором стало слияние двух CCX в один кластер. На уровне выше дизайн чипа не изменился, подключение к IOD осталось прежним. Infinite Fabric позволяет передавать данные с CCD на IOD со скоростью 16 байт за такт, а с IOD на CCD - 32 байта за такт. Здесь мы получаем хорошо известную особенность: с одним CCD (что верно для Ryzen 7 5800X и Ryzen 5 5600X) скорость записи на IOD в два раза ниже, чем скорость чтения с IOD. Интерфейс Infinite Fabric работает с контроллером памяти со скоростью 32 байт за такт, но процессоры с одним CCD просто не получат достаточно информации с CCD для загрузки данной пропускной способности.
Если же используются два CCD (Ryzen 9 5900X и Ryzen 9 5950X), то они записывают на контроллер памяти со скоростью 2x 16 байт за такт. Несмотря на теоретическую пропускную способность чтения 2x 32 байт за такт, на самом деле скорость чтения ограничивается 32 байт за такт.
IOD полностью идентичен линейке Ryzen 3000, хотя в деталях могут быть оптимизации техпроцесса. Кроме того, IOD должен работать более экономично, поскольку теперь между CCX/CCD нужно передавать меньше данных. И тепловой бюджет IOD (пусть и небольшой), теперь распределен в пользу CCD. Впрочем, остается открытым вопрос, будет ли меньшее энергопотребление IOD как-то проявлять себя на практике.
+19 % IPC
AMD получила прирост IPC 19% благодаря улучшениям архитектуры. На двух страницах мы как раз детально их описывали. Мы постарались доступно разъяснить, какие именно изменения AMD внесла в архитектуру Zen 3.
AMD рассчитала прирост 19% IPC на основе среднего по различным тестам, сравнивая на 4 ГГц восемь ядер Zen 2 и Zen 3. На графике показано, на какие исходные данные опиралась AMD. Интересен и разброс прироста по долям улучшениям кэша, исполнительного движка, блока предсказания ветвлений, кэша микро-операций, фронтальной части конвейера и блоков Load/Store. Конечно, какая-либо одна мера не дает точно указанный процент, все они работают вместе, обеспечивая в синергии заявленный эффект.
Если посмотреть по категориям, то можно лучше разузнать, где преимущества архитектуры Zen 3 проявляют себя сильнее. Некоторые приложения выигрывают всего на 10%, в другим мы получаем прирост больше 20%. И вы легко поймете, на какую категорию приложений фокусировалась AMD при разработке Zen 3.
Процессоры Ryzen 5000 совместимы с нынешней платформой AM4. Если у вас имеется материнская плата на чипсете линейки 500, то процессоры на нее можно устанавливать сразу же после обновления BIOS. Некоторые материнские платы на чипсете 400 уже получили соответствующее обновление BIOS или получат его в ближайшие недели и месяцы.
Здесь мы хотели бы подробнее остановиться на платформе и поведении процессоров Ryzen, поскольку и по линейке Ryzen 3000 у читателей возникали вопросы.
Начнем с того, что процессоры Ryzen 5000 тоже работают с технологией Precision Boost 2, которая была представлена вместе с процессорами Ryzen 2000. То есть базовый принцип работы Boost не изменился. Максимальная частота Boost определяется динамически и адаптируется к запущенным приложениям, она зависит от числа используемых потоков, системы питания материнской платы, текущей подаваемой мощности с материнской платы, температуры CPU, продолжительности нагрузки и других факторов.
Кроме того, каждый процессор ведет себя по-своему. Ryzen 9 5900X может достигать предельной частоты 4,8 ГГц, но есть еще плюс 50 МГц выше. Каких-либо готовых таблиц Boost не существует, все определяет динамика.
Считывать тактовые частоты тоже не так легко. Precision Boost 2 работает с промежутками 1 мс, что намного меньше, чем могут определить многие утилиты.
Если верить AMD, процессоры Ryzen 5000 могут работать при напряжениях от 0,2 до 1,5 В. В режиме бездействия типичный уровень составляет от 0,9 до 1,2 В. При стандартной настольной нагрузке - от 1,1 до 1,35 В, при кратких нагрузках - до 1,5 В. Если нагружены все ядра, напряжение составляет 1,35 В. В играх процессор может достигать 1,5 В. Напряжение зависит и от того, на каких частотах Boost работают ядра. В играх и сценариях непродолжительной нагрузки встречаются максимальные частоты Boost и напряжение может достигать 1,5 В.
При оценке напряжений следует учитывать C6 Sleep State. Если ядро не используется, оно полностью выключается. Здесь используется стробирование, ядро полностью отключается от напряжения VID. AMD в качестве примера упоминает, что средний VID на протяжении нагрузки может составлять 1,283 В, но ядро может проводить довольно долго времени в состоянии C6, поэтому на самом деле среднее напряжение будет ниже.
В утилите Ryzen Master отображается среднее напряжение ядра ACV (average core voltage) с учетом эффекта C6 Power State. Для работы всех механизмов Boost и экономии энергии, необходима установка драйверов чипсета. Профиль Ryzen Balanced Power Plan больше не существует.
Разгон памяти и Infinity Fabric
И вновь AMD подчеркивает, что в системе важна не только частота процессора. Но сначала напомним термины. MCLK - частота памяти, UCLK - частота контроллера памяти, она определяет, как часто он может отсылать и принимать данные в память. FCLK - частота Infinity Fabric. Данный интерфейс отвечает за связь между CCD и IOD. Все это знакомо и по предыдущим поколениям.
Для процессоров Ryzen есть два режима, в которых определяется взаимодействие между данными частотами. До частоты DDR4-3733 внутренний делитель работает в режиме 1:1:1 (MCLK = UCLK = FCLK = 1.866 МГц). Выше включаются разные делители. AMD называет частоту памяти DDR4-3600 или частоту Infinity Fabric 1.800 МГц в качестве "золотой середины" для процессоров Ryzen (Matisse), которой обычно достигают все CPU. Разгон частоты IF выше 1.800 МГц - задача не самая простая. Но есть удачные пользователи, которые получили 1.900 МГц. Хотя некоторые не смогли добиться и 1.833 МГц.
Для процессоров Ryzen 5000 AMD упоминала возможность работы даже памяти DDR4-4000 в синхронном режиме 1:1:1. Это означает, что частоту Infinity Fabric можно поднять до 2.000 МГц - если процессор выдержит. Однако работа памяти DDR4-4000 в режиме 1:1:1 для процессоров Vermeer (линейка Ryzen 5000) - это примерно то же самое, что и DDR4-3800 в режиме 1:1:1 для процессоров Ryzen 3000. То есть дело большой удачи.
Однако оптимизации все же привели к тому, что упомянутые частоты можно увеличить по сравнению с предыдущим поколением. И уровень DDR4-3800 будет практически всегда достижим на процессорах Ryzen 5000, а в исключительных случаях даже DDR4-4000. Подробности мы привели на нашей странице разгона памяти.
Для тестов процессоров Ryzen мы использовали следующую тестовую конфигурацию:
Линейка AMD Ryzen 5000:
- ASUS ROG Crosshair VIII Hero (WiFi)
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150iPro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Линейка AMD Ryzen 3000:
- ASUS ROG Crosshair VIII Hero (WiFi)
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150iPro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Линейки AMD Ryzen 2000 и Ryzen 1000:
- ASUS ROG Crosshair VII Hero (WiFi)
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150iPro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Процессоры AMD Ryzen Threadripper:
- MSI MEG X399 Creation
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150iPro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Процессоры AMD Ryzen Threadripper 3-го поколения:
- MSI Creator TRX40
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150iPro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Intel LGA1200:
- ASUS ROG Maximus XII Extreme
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150i Pro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Intel LGA1151:
- ASRock Z390 Taichi
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150i Pro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Intel LGA2066
- ASUS ROG Rampage VI Extreme Omega
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- СВО Corsair H150i Pro
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
На все системы была установлена Windows 10 в версии 2004 со всеми патчами и исправлениями уязвимостей. Мы также установили последние драйверы чипсетов AMD и Intel.
| Процессор | Базовая частота |
| Intel LGA1200 (10-е поколение) | DDR4-2666/DDR4-2933 |
| Intel LGA1151 (до 9-го поколения) | DDR4-2666 |
| Intel LGA2066 (до 9-го поколения) | DDR4-2666 |
| Intel LGA2066 (10-е поколение) | DDR4-2933 |
| AMD Ryzen 1 и 2 поколение | DDR4-2933 |
| AMD Ryzen 3-е поколение | DDR4-3200 |
| AMD Ryzen 5. Generation | DDR4-3200 |
| AMD Ryzen Threadripper 1 и 2 поколение | DDR4-2933 |
| AMD Ryzen Threadripper 3-е поколение | DDR4-3200 |
| Линейка AMD Ryzen 3000G | DDR4-2933 |
| Линейка AMD Athlon | DDR4-2666 |
Тест Cinebench можно назвать классикой для оценки много- и однопоточной производительности процессоров. Он хорошо масштабируется даже на несколько десятков ядер, а однопоточную производительность процессора можно оценить через соответствующий тест.
Cinebench R20
Многопоточный
Cinebench R20
Однопоточный
С помощью AIDA64 мы оценивали производительность чтения и записи памяти. Также мы тестировали производительность копирования данных и определяли задержки.
AIDA64
Пропускная способность чтения и записи
AIDA64
Копирование данных
AIDA64
Задержки памяти
Тест Y-Cruncher рассчитывает число Пи с необходимым количеством знаков после запятой на всех доступных ядрах. Он хорошо масштабируется в зависимости от числа ядер. DigiCortex симулирует активность синапсов мозга морского огурца. Здесь оценивается скорость симуляции как фактор от реального времени.
Y-Cruncher
500M
DigiCortex
Small 64 Bit
Blender, Corona и V-Ray - тесты рендеринга на основе соответствующих приложений для рабочих станций. Как правило, они хорошо масштабируются в зависимости от числа доступных ядер.
Blender
bmw27
Blender
classroom
V-Ray
Benchmark
Corona
Benchmark
В Handbrake мы кодировали видео 4K в разрешении 1080p 60 Гц H.264 и фиксировали время, которое ушло на данную задачу. С помощью VeraCrypt мы оценивали производительность AES процессоров, а в случае 7-Zip мы получаем оценку скорости сжатия файлов.
Handbrake
UHD Demo Nature
VeraCrypt
AES
7-Zip
32M - Общий результат
7-Zip
32M - Распаковка/Архивация
Для тестов компиляции мы компилировали свежую версию Mozilla Firefox для настольных ПК в 64-битном формате. Здесь важна и одно-, и многопоточная производительность, процессоры с большим числом ядер обычно получают преимущества.
Компиляция
браузер Firefox
UL 3DMark
TimeSpy Extreme - CPU
UL 3DMark
TimeSpy Extreme - Overall
UL 3DMark
TimeSpy Extreme - Graphics
Battlefield V
1.920 x 1.080
The Division 2
1.920 x 1.080
Metro Exodus
1.920 x 1.080
The Shadow of the Tomb Raider
1.920 x 1.080
Anno 1800
1.920 x 1.080
Control
1.920 x 1.080
Death Stranding
1.920 x 1.080
Doom Ethernal
1.920 x 1.080
F1 2020
1.920 x 1.080
The Shadow of Tomb Raider
1.920 x 1.080
Watch Dogs: Legion
1.920 x 1.080
энергопотребление
на CPU
Несмотря на существенный прирост производительности, энергопотребление новых Ryzen 5000 CPU оказалось ниже предшественников. В случае процессора AMD Ryzen 9 5900X энергопотребление снизилось с уровня более 160 Вт до всего 148,8 Вт. В случае Ryzen 5 5600X мы получили снижение более 10 Вт до 81,2 Вт. В результате процессоры Ryzen оказались существенно более эффективными, чем линейка Intel Comet Lake, в которой некоторые модели превышают планку 200 Вт. Для оценки энергопотребления мы использовали многопоточную нагрузку Cinebench R20.
энергопотребление
Система целиком
Если посмотреть на энергопотребление системы целиком, то абсолютная разница между поколениями немного выравнивается.
Тесты производительности и энергопотребления - это хорошо, но для полной картины их стоит соотнести. В многопоточных тестах кодирования и рендеринга мы наблюдаем хорошую масштабируемость процессоров от числа ядер. Но как насчет соотношения производительности на ватт? Мы рассчитывали соотношение производительности nT на ватт.
Многопоточная производительность на евро
Cinebench nT
Для четырех новых моделей Ryzen 5000 AMD выставила цену между €299 и €799, что дороже нынешних рыночных цен предыдущего поколения. Если за AMD Ryzen 9 5900X придется отдать €549 или 50.400 ₽, предшественника можно приобрести от 40.000 ₽. За Ryzen 5 5600X выставлена цена 299 евро или 27.500 ₽, но Ryzen 5 3600X продается от 17.900 ₽. Поэтому, несмотря на лучшую эффективность и более высокую производительность, соотношение цена/производительность все же хуже поколения Matisse, но лучше конкурентов в виде Intel Core i9-10900K или i9-9900K.
Многопоточная производительность на ватт
Cinebench nT
Что касается соотношения производительности на ватт, новые процессоры Ryzen находятся в верхней части рейтинга благодаря отличной эффективности и улучшенной производительности. Здесь они обходят предшественников и конкурентов. Из старых поколений хорошие результаты эффективности показывали Ryzen 7 3700X и Ryzen 9 3900XT, самый мощный процессор Intel Comet Lake значительно отстает, занимая весьма невысокие позиции в данной дисциплине. Так что AMD вернулась в лидеры не только по производительности, но и по эффективности.
Новые процессоры Ryzen заявлены со штатным уровнем DDR4-3200 в двухканальном режиме, однако они могут работать и с более быстрым модулями в двухканальной конфигурации. И выигрыш может быть весьма существенным. Мы провели дополнительные тесты, в которых использовали память на разных частотах. Мы выбрали планки Corsair Vengeance RGB Pro, которые состоят из двух модулей на 16 Гбайт на частоте 4.000 МГц. Задержки заявлены на CL18 1,35 В.
Влияние высоких тактовых частот
Cinebench R20
Многопоточный
Cinebench R20
Однопоточный
В одно- и многопоточных тестах Cinebench R20 AMD Ryzen 9 5900X ненамного выигрывает от более скоростной памяти, разница невелика. Интересно, что с памятью всего на 2.400 МГц производительность даже увеличивается по сравнению с 3.200 МГц, поскольку Infinity Fabric работает на других делителях. Золотой серединой остается DDR4-3600, как и раньше.
AIDA64
Пропускная способность чтения и записи
Иная ситуация по пропускной способности памяти. Здесь производительность существенно увеличивается в зависимости от тактовых частот, причем как по чтению, так и по записи. В некоторых случаях прирост в процентах даже двузначный.
AIDA64
Задержки памяти
Что касается задержек памяти, то работа на DDR4-3600 остается лучшим вариантом для AMD Ryzen 9 5900X, более высокие или меньшие тактовые частоты приводят к существенному росту задержек. Опять же, возможна двузначная разница в процентах. Важно отметить, что задержки в этом тесте были выставлены довольно велики - CL18.
Battlefield V
1.920 x 1.080
The Division 2
1.920 x 1.080
В играх, тех же Battlefield V и Tom Clancy's The Division 2, разница измерима, но на практике она вряд ли сказывается. Здесь лучшим выбором остается DDR4-3400 и DDR4-3600.
В целом, Ryzen 5000, как и предшественники, сертифицирован на DDR4-3200, но по производительности и задержкам лучше придерживаться DDR4-3400 и DDR4-3600. Поэтому апгрейд памяти себя оправдывает, тем более соответствующие планки стоят заметно дешевле DDR4-4000. Впрочем, новое поколение Vermeer в данном отношении не сделало крупный шаг по разгону памяти по сравнению с Matisse.
Влияние низких задержек CAS
AIDA64
Пропускная способность чтения и записи
AIDA64
Задержки памяти
Процессоры AMD Ryzen выигрывают не только от высоких тактовых частот, но и от низких задержек CAS. Поэтому производители, такие как G.Skill, уже представили соответствующие комплекты памяти для процессоров Zen 3. В зависимости от модулей памяти, снижение задержек позволит выжать несколько процентов производительности.
Влияние Infinity Fabric
Конечно, на производительность системы влияет не только частота процессора и памяти. Важна синхронная работа частоты памяти MCLK, частоты контроллера памяти UCLK с частотой FCLK, то есть Infinity Fabric, которая отвечает за связь между CCD и IOD. Добавление неудачных делителей снижает производительность.
AIDA64
Пропускная способность чтения и записи
AIDA64
Задержки памяти
К сожалению, увеличить MCLK на Ryzen 9 5900X при сохранении синхронности работы удалось лишь до 1.866 МГц. На 1.900 МГц система даже на загружалась.
Особенно старшие модели Ryzen не радовали в плане разгона в прошлом. Ровно наоборот: они не справлялись даже с максимальной частотой Boost на всех ядрах. В итоге разгон положительно влиял на многопоточную производительность, но снижал однопоточную. С обновленными моделями XT, которые были специально отобраны, а также благодаря улучшениям техпроцесса AMD смогла выжать чуть больший потенциал из своих чипов. Примерно такую же ситуацию мы получили с Ryzen 9 5900X и Ryzen 5 5600X.
В случае AMD Ryzen 5 5600X мы смогли выставить 4,9 ГГц на всех шести ядрах, но стабильность терялась. Стабильная работа стала возможной лишь на 4,75 ГГц по всем ядрам. По сравнению с заявленной частотой Boost 4,6 ГГц разгон есть даже на однопоточных нагрузках, что позволяет выжать 5-12% больше в одно- и многопоточных приложениях. Но энергопотребление при этом подбирается к уровню "старшей" модели. Хорошее доказательство того, что новые Ryzen CPU уже работают на пределе.
В случае AMD Ryzen 9 5900X ограничения видны еще сильнее. Частота Boost заявлена на 4,8 ГГц, и мы не смогли получить стабильной работы на данной частоте по всем ядрам. По крайней мере, мы смогли разогнать процессор выше уровня базовой частоты, что не всегда удавалось сделать с Ryzen 9 3900X и другими процессорами с большим числом ядер. В итоге 12-ядерный процессор смог заработать на 4,5 ГГц на всех ядрах полностью стабильно. Учитывая чувствительный 7-нм техпроцесс и уже весьма высокий штатный уровень напряжения, мы не решились повышать напряжение. Даже с водяным охлаждением увеличение напряжения быстро привело бы к перегреву.
В целом, как и раньше, даже новые Ryzen 5000 CPU работают на пределе, на разгон рассчитывать не стоит. Большого прироста производительности разгон не даст, рост энергопотребления при этом будет непропорционально большим.
Cinebench R20
Многопоточный
Cinebench R20
Однопоточный
AIDA64
Пропускная способность чтения и записи
V-Ray
Benchmark
UL 3DMark
TimeSpy Extreme - Overall
Battlefield V
1.920 x 1.080
энергопотребление
на CPU
AMD сохраняет набранный быстрый темп, увеличивая давление на основного конкурента. С первыми процессорами Ryzen 5000 последний бастион Intel пал, благодаря улучшениям архитектуры AMD удалось существенно снизить задержки по сравнению с Zen 2, не говоря уже о Zen/Zen+, что привело к приросту в однопоточных приложениях. "Король" игровых процессоров повержен, однако Intel остается серьезным конкурентом.
AMD Ryzen 9 5900X и AMD Ryzen 5 5600X кое-где существенно обходят конкурентов. В однопоточном тесте Cinebench R20 мы получили больше 600 баллов, великолепный результат, который намного выше даже поколения Comet Lake от Intel. В многопоточных тестах процессоры AMD хорошо показывали себя и раньше, здесь AMD продолжила усиливать свои позиции.
Перейти к тесту Ryzen 9 5950X и Ryzen 7 5800X
Адаптация дизайна CCX и переход на 7-нм техпроцесс позволили AMD технологически выйти вперед, причем это видно не только по производительности, но и по энергопотреблению. Несмотря на дальнейшее увеличение тактовых частот, AMD удалось снизить энергопотребление и улучшить эффективность. 12-ядерный процессор оказался существенно экономичнее 10-ядерного CPU Intel. AMD Ryzen 9 5900X потреблял примерно на 50 Вт меньше Intel Core i9-10900K. Так что AMD пока остается непревзойденной в настольном классе, в том числе и благодаря Ryzen 9 5950X, тест которого мы опубликуем завтра. Процессор добавит еще четыре ядра к протестированному Ryzen 9 5900X.
Но ядра Zen 3 работают уже на пределе. В тестах разгона мы не смогли существенно увеличить тактовые частоты, энергопотребление начинает сразу же непропорционально расти. Прирост производительности 5-10% приводит практически к 50% увеличению энергопотребления, даже система водяного охлаждения начинает работать на пределе. Обидно, что AMD решила ограничиться нынешним стандартом JEDEC DDR4-3200, поскольку разгон памяти позволяет выжать из архитектуры намного больше. В частности, оправдывают себя планки на DDR4-3400 или DDR4-3600.
AMD удалось выйти вперед не только по производительности и эффективности, но и по цене. Конечно, пока придется ориентироваться только на объявленные цены, но они все равно заметно "вкуснее" Intel. AMD Ryzen 9 5900X с 12 ядрами обойдется от 549 евро или 49.900 ₽, в случае же 10-ядерного CPU Intel сегодня придется выложить меньшую сумму - от 37.400 ₽. Процессор AMD Ryzen 5 5600X, который обошел упомянутый CPU Intel во многих тестах, стоит лишь около 299 евро или 19.100 ₽.
Если вы работаете с приложениями, выигрывающими от большого количества ядер, а также часто играете, то имеет смысл выбрать платформу AMD. Впрочем, чтобы упрочить свое лидерство, дабы ситуация на рынке видеокарт не перешла на рынок CPU, AMD необходимо выпустить на рынок достаточное количество процессоров. От Intel в ближайшие месяцы ожидать нечего, поскольку следующее поколение выйдет в первом квартале 2021. Но и оно предложит, максимум, восемь ядер, что кажется шагом назад. AMD удалось выйти в лидеры, 12-ядерный процессор достоин нашей награды "Отличное железо". Поздравления!
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).
Преимущества Ryzen 9 5900X / Ryzen 5 5600X:
- Работают быстрее и эффективнее предшественников
- Хороший потенциал разгона памяти
- Высокая одно- и многопоточная производительность
Недостатки Ryzen 9 5900X / Ryzen 5 5600X:
- Небольшой потенциал разгона
- Ограниченная совместимость со старыми платформами