Чуть больше недели назад в Сети появились первые тесты Ryzen 7 5800X3D, процессора с кэшем 3D V-cache, который ориентирован на геймеров. Между тем CPU начал появляться в европейской рознице. Ryzen 7 5800X3D добрался и до нашей тестовой лаборатории, поэтому мы рады представить собственные тесты. Процессор интересен еще и тем, что является последним ударом AMD под Socket AM4, поскольку уже во второй половине года следует ждать перехода на AM5. Ryzen 7 5800X3D до появления новых моделей Zen 4 будет защищать позиции AMD на игровом сегменте. Интересно, что AMD с новым поколением планирует расширить свою стратегию использования 3D-V cache, хотя преимущества видны не во всех сценариях.
AMD анонсировала первые процессоры Ryzen с кэшем 3D V-cache еще на Computex 2021. Но тогда было не совсем понятно, как именно AMD будет использовать новую технологию. Первые CPU должны были появиться в конце 2021, но пришлось ждать 20 апреля 2022. В этот день стартовали продажи Ryzen 7 5800X3D – первого CPU с новым кэшем, то есть через многие месяцы после официального представления. Столь длительное время ожидания привело к критике со стороны геймеров и фанатов AMD, все же процессор появился довольно поздно. И сегодня он смотрится не так эффектно, как в конце 2021 года.
Для первого поколения Ryzen с кэшем 3D V-Cache AMD выбрала процессоры лишь с одним кристаллом CCD, то есть с восемью ядрами. С другой стороны, для игр их вполне достаточно. В прошлом году технология 3D V-cache была представлена с моделью, содержащей 12 ядер на двух CCD. Видимо, сказались проблемы с доступностью кристаллов, все же процессоры EPYC с увеличенным кэшем можно продать намного дороже. В ассортименте AMD процессор Ryzen 7 5800X3D позиционируется следующим образом.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).
Ядра | Базовая частота/Boost | Кэш L3 | TDP | Цена | |
Ryzen 9 5900X | 12 | 3,7 / 4,8 ГГц | 64 Мбайт | 105 Вт | 45.200 ₽ |
Ryzen 7 5800X3D | 8 | 3,4 / 4,5 ГГц | 96 Мбайт | 105 Вт | 489 евро |
Ryzen 7 5800X | 8 | 3,8 / 4,7 ГГц | 32 Мбайт | 105 Вт | 32.100 ₽ |
Как и обычный 5800X, процессор Ryzen 7 5800X3D снабжен восемью ядрами Zen 3, но базовая частота и Boost все же ниже. TDP 105 Вт не изменился, поэтому энергопотребление дополнительного кэша наверняка и было причиной, почему AMD не смогла выставить идентичные тактовые частоты. 32 Мбайт кэша L3 в составе CCD процессора Ryzen 7 5800X у Ryzen 7 5800X3D дополняются 64 Мбайт кэша 3D V-cache, в итоге емкость составляет 96 Мбайт. Поэтому у процессора даже больше кэша L3, чем у CPU с двумя кристаллами CCD (как у того же Ryzen 9 5900X).
В остальном отличий нет. Ryzen 7 5800X3D работает с памятью DDR4 по двум каналам и обеспечивает поддержку PCI Express 4.0. Уникальным преимуществом процессора является лишь дополнительный кэш.
Ценник AMD выставила на €489, что существенно выше Ryzen 7 5800X и даже дороже 12-ядерной модели. Из прямых конкурентов Ryzen 7 5800X3D можно отметить Core i7 12700K (тест) за 56.000 ₽ и Core i9-12900K (тест) за 71.800 ₽. Процессор Core i9-12900KS (тест), который пока не появился в России, стоит существенно дороже. В конечном итоге посмотрим, как процессоры покажут себя по соотношению цена/производительность.
3D V-Cache в деталях
Здесь мы еще раз хотели бы напомнить принцип работы технологии 3D V-Cache. Стартовой точкой разработки нового кэша стали технологии корпусировки. Будь то HBM в составе корпусировки GPU или переход на чиплеты в сегменте CPU, AMD может заявить о своей компетенции в данных технологиях. С другой стороны, AMD по-прежнему сильно зависит от партнеров. Только в сотрудничестве с партнерами AMD смогла разработать продукт в такой форме и выпустить его на рынок.
Технология 3D-стекирования пока что является финальной стадией разработок AMD. Но установка слоя SRAM на кристалл процессора – лишь первый шаг. В будущем можно ожидать многослойных чипов SRAM, что может существенно увеличить емкость кэша.
Кэш 3D V-cache подключается к CCD напрямую через TSV (through-silicon via), что стало возможным как раз благодаря технологии 3D-корпусировки, которую AMD разрабатывала совместно с TSMC. CCD, который производится по 7-нм техпроцессу, развернут на 180° и 95% кристалла спилено. Из толщины 400 мкм остаются лишь 20 мкм. И над этим тонким слоем как раз установлен кэш 3D V-Cache. Он тоже производится по 7-нм техпроцессу, площадь кристалла составляет 41 мм².
Соединение между CCD и SRAM осуществляется с помощью медных TSV. Как указывает AMD, адгезии медных контактных площадок TSV с двух сторон достаточно для соединения и удерживания двух кристаллов. Пропускная способность подключения составляет более 2 Тбайт/с. Дополнительный слой под названием "structural silicon" (D1A и D1B) добавляет высоту там, где 3D V-Cache нет, поэтому толщина CCD остается прежней.
Техпроцесс | Площадь кристалла | Число транзисторов | |
CCD | 7 нм | 80,7 мм² | 4,15 млрд. |
IOD | 12 нм | 125 мм² | 2,09 млрд. |
L3D | 7 нм | 41 мм² | 4,7 млрд. |
В таблице выше можно видеть число транзисторов и площадь по отношению к другим чиплетам. CCD с восемью ядрами Zen 3 и 32 Мбайт кэша L3 имеет площадь 80,7 мм² и 4,15 млрд. транзисторов. IOD добавляет к корпусировке 125 мм² и 2,09 млрд. транзисторов. IOD и два CCD уже можно назвать довольно сложной структурой в составе Ryzen и без кэша 3D V-cache. Если же добавить кэш L3D, то примерно половина из 80 мм² кристалла CCD будет накрыта дополнительным кэшем. Также следует добавить к итоговому числу 4,7 млрд. транзисторов. Причем здесь подразумевается не только SRAM, но также логика управления, питание и другие компоненты.
По структуре CCD с кэшем L3D вопросов нет. Но, похоже, между диаграммами и практической реализацией есть существенная разница.
По информационным материалам создается впечатление, что SRAM располагается на CCD как раз по центру, над областью кэша L3. Слева и справа добавляются слои "Structural silicone", чтобы компенсировать разницу по толщине. Но после презентации ISSCC 2022 стало известно, что над ними есть еще слой кремния Support Silicon. Данный слой обеспечивает толщину CCD точно на уровне CCD без кэша 3D V-cache, чтобы не менять физические характеристики корпусировки.
На снимке выше показан скальпированный процессор AMD EPYC 7473X, у которого затем дополнительно анализировалась структура кристалла. На фото справа приведен один кристалл CCD с верхним кремниевым слоем Support Silicon. Скорее всего, он помогает в передаче тепла на распределитель, хотя CCD без кэша 3D V-cache имеет такую же толщину с пассивными слоями кремния до распределителя. Снимки получены от пользователя @wassickt, который довольно профессионально выполняет анализ чипов.
Мы рекомендуем ознакомиться с нашим руководством по выбору лучшего процессора Intel и AMD на текущий квартал. Оно поможет выбрать оптимальный CPU за свои деньги и не запутаться в ассортименте моделей на рынке.
- ASUS ROG Maximus Z690 Hero
- Kingston Fury Beast 2x 16 GB DDR5-5200 40-39-39-76
- be quiet! Dark Rock Pro 4
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Вторая система для DDR4:
- ASUS TUF Z690-Plus WIFI D4
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- be quiet! Dark Rock Pro 4
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Intel LGA1200 (Rocket Lake-S):
- ASUS ROG Maximus XIII Hero
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- be quiet! Dark Rock Pro 4
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Intel LGA1200 (Comet Lake-S):
- ASUS ROG Maximus XII Extreme
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- be quiet! Dark Rock Pro 4
- 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
- be quiet! Dark Rock Pro 4
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Для тестов процессоров мы использовали приведенные ниже конфигурации:
Линейка AMD Ryzen 5000:
- ASUS ROG Crosshair VIII Hero (WiFi)
- Corsair Vengeance 4x 8 GB DDR4-3600 18-19-19-39
- be quiet! Dark Rock Pro 4
- 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
- be quiet! Dark Rock Pro 4
- Блок питания Corsair HX1000
- Custom GeForce RTX 2080 Ti
Для процессоров AMD и Intel заявлены разные спецификации оперативной памяти, ниже приведены частоты, на которых работали DIMM с соответствующими CPU.
Процессор | Базовая частота |
Intel LGA1700 (12-е поколение Core) | DDR4-3200 / DDR5-4800 |
Intel LGA1200 (11-е поколение Core) | DDR4-3200 |
Intel LGA1200 (10-е поколение Core) | DDR4-2666/DDR4-2933 |
Intel LGA1151 (до 9-го поколения Core) | DDR4-2666 |
Intel LGA2066 (до 9-го поколения Core) | DDR4-2666 |
Intel LGA2066 (10-е поколение Core) | DDR4-2933 |
AMD Ryzen 1 и 2 поколение | DDR4-2933 |
AMD Ryzen 3-е поколение | DDR4-3200 |
AMD Ryzen 5-е поколение | 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 |
В режиме бездействия мы получили уровень энергопотребления, вполне типичный для процессоров Ryzen 5000. Может быть чуть выше, но вряд ли влияние дополнительного кэша здесь сказалось. Вполне возможно, повлияло обновление платформы (до AGESA 1.2.0.6b).
А вот под нагрузкой все становится более интересным. Уровень 122,6 Вт почти на 10 Вт ниже Ryzen 7 5800X и 132,9 Вт. До того, как Ryzen 7 5800X3D достигнет максимального уровня энергопотребления 142 Вт, срабатывают TDC и/или EDC.
Энергопотребление было чуть меньше, но Ryzen 7 5800X3D все равно нагрелся до 91 °C в самом горячем участке, поставив рекорд нагрева среди процессоров Ryzen 5000. Впрочем, в уровне 91 °C мы не видим ничего страшного.
Меньшее энергопотребление и почти такой же уровень многопоточной производительности привели к хорошей эффективности Ryzen 7 5800X3D. Но так ли это важно на практике - уже другой вопрос.
Мы также протестировали дополнительные игры, но уже в разрешении 1.280 x 720 пикселей.
Battlefield 2042
Cyperpunk 2077
Metro Exodus
Microsoft Flight Simulator 2021
Counter Strike: Global Offensive
Marvel's Guardians of the Galaxy
Тесты Core i9-12900K уже показали довольно большой разброс по энергопотреблению между разными образцами CPU. Intel как раз воспользовалась подобными отличиями, чтобы отобрать Core i9-12900KS. Если запустить Core i9-12900K без ограничений, то разница может быть весьма существенной. Наш тестовый образец показал 318 Вт. Отобранный образец Core i9-12900K (см. видео SP97 от der8auer) также показал более 300 Вт, другие CPU ограничиваются 275 Вт, но все равно требуют более высокого напряжения. То есть разброс между отдельными образцами CPU весьма велик. То же самое можно сказать и по температурам. Поэтому результаты сложно сравнивать с другими изданиями.
Максимальные уровни энергопотребления часто становятся поводом для критики. Но на практике они значат не так много, поскольку редкий пользователь будет стрессово нагружать систему на протяжении многих часов. С другой стороны, максимальное энергопотребление позволяет сравнивать системы между собой, его легко измерить.
По этой причине мы оценили энергопотребление Core i9-12900K и Core i9-12900KS в играх. Как оказалось, Alder Lake работает под данной нагрузкой очень эффективно. Но как насчет Ryzen 7 5800X3D?
Battlefield 2042
Cyberpunk 2077
DOOM: Eternal
F1 2021
Marvel's Guardians of the Galaxy
Metro Exodus
Shadow of the Tomb Raider
A Total War Saga: TROY
Скажем сразу: мы не ожидали подобных результатов. Core i9-12900K отлично показал, насколько экономично может работать поколение Alder Lake, если не все ядра находятся под полной нагрузкой. Core i9-12900KS, с другой стороны, растерял всю эффективность из-за неоптимального окна частота/напряжение. Ryzen 7 5800X3D не везде занимал топовые позиции, но по эффективности перед нами новый эталон. С одной стороны, причина кроется в немного сниженной тактовой частоте по сравнению с Ryzen 7 5800X. С другой стороны, более крупный кэш L3 уменьшает передачу данных между процессором и оперативной памятью, поскольку больше данных умещаются в кэше. Мы несколько удивлены, почему AMD не стала использовать козырь эффективности в играх, почти полностью сконцентрировавшись на игровой производительности.
Мы также провели тесты масштабирования памяти Ryzen 7 5800X3D. Мы добавили для сравнения результаты Core i9-12900K, поэтому будет интересно посмотреть, насколько сильно игровой процессор AMD выигрывает от более скоростных планок. В качестве базы мы всегда берем частоту памяти, на которой сертифицированы процессоры. Ниже приведены планки тестовые памяти.
- Kingston Fury Beast DDR5-5200 CL40-39-39-76
- Corsair Dominator Platinum RGB DDR5-6200 CL36-39-39-76
- Corsair Vengeance DDR4-3200 CL22-20-20-40
- G.Skill Trident Z Royal DDR4-3800 CL16-18-18-36
В синтетических тестах, подобных AIDA64, пропускная способность Ryzen 7 5800X3D хорошо масштабировалась при увеличении тактовых частот DDR4. Но прирост в играх не такой сильный, как у других процессоров Ryzen 5000. Причина как раз кроется во влиянии 3D V-cache, то есть в увеличении объема кэша L3. Что привело не только к снижению энергопотребления под игровой нагрузкой, но также и меньшему выигрышу из-за увеличения тактовых частот DDR4, поскольку операций доступа к памяти теперь меньше.
На первый взгляд, процессор Ryzen 7 5800X3D кажется пробным шаром. И доля истины в этом есть. В линейке Ryzen 5000 данная модель с дополнительным кэшем 3D V-Cache останется единственной. AMD с поколением Zen 3 все же будет фокусироваться на процессорах EPYC. С процессорами Zen 4 AMD собирается расширить концепцию 3D V-Cache, однако говорить об этом рановато.
Игровые тесты показывают существенный прирост производительности по сравнению с другими процессорами линейки Ryzen 5000. Чтобы сбросить Intel с трона игровой производительности этого недостаточно, но поставленных несколько месяцев назад целей AMD все же добилась. Как обычно, выбрать самый быстрый игровой процессор нелегко, поскольку результаты зависят от игры и движка. Но преимущество, которое Ryzen 7 5800X демонстрирует по сравнению с остальной линейкой Ryzen 5000, явно говорит в пользу потенциала технологии 3D V-cache.
Преимущества Ryzen 7 5800X3D кроются не только в производительности. Нас впечатлила эффективность, которая связана с дополнительным кэшем. Энергопотребление под игровой нагрузкой оказалось на 20-25 Вт ниже уровня Ryzen 7 5800X, а в пиках разница была еще более существенной. Процессор Core i9-12900K показал хорошую эффективность, но Intel пришлось заплатить за прирост производительности Core i9-12900KS значительным увеличением энергопотребления, что видно в игровых тестах. AMD по-прежнему показывает себя здесь с лучшей стороны, хотя первые процессоры Zen 3 вышли более двух лет назад.
В синтетических тестах процессор с 3D V-cache показывает себя уже хуже. Как правило, Ryzen 7 5800X3D уступает Ryzen 7 5800X. Кроме того, однопоточная производительность оказывается ниже современного поколения Intel. А всего восемь ядер не дают шансов по многопоточной производительности.
Но Ryzen 7 5800X3D предназначен совсем для другого. Целевая аудитория процессора - это геймеры, у которых под рукой имеется платформа AM4. Здесь кроется важное преимущество Ryzen 7 5800X3D, поскольку процессор можно запустить даже на старых материнских платах с чипсетами X370 и B350 после обновления BIOS. Проверенная временем платформа - весомый плюс. Для апгрейда многим геймерам достаточно просто заменить процессор.
Остается ситуация с доступностью Ryzen 7 5800X3D. Во многих магазинах Европы процессор распродан, в России он так и не появился. AMD выставила на Ryzen 7 5800X3D цену €489, но купить его по такой цене пока сложно. Процессор Core i9-12900K сегодня продается от 58.000 ₽, за модель Core i9-12900KS придется отдать €800, причем в России CPU еще нет. Поэтому апгрейд на Ryzen 7 5800X3D для владельцев платформы AM4 остается весьма интересным. Теперь следует дождаться появления процессоров в России.
Конечно, процессор Ryzen 7 5800X3D не безупречен. Здесь можно посетовать на меньшие тактовые частоты по сравнению с Ryzen 7 5800X, связанные с добавлением кэша 3D V-Cache. Отсутствие возможности разгона тоже не радует. Но все компенсирует более высокая игровая производительность и эффективность.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).
Преимущества AMD Ryzen 7 5800X3D:
- Хороший прирост игровой производительности
- Отличная эффективность под игровой нагрузкой
- Хороший вариант апгрейда для платформы AM4
Недостатки AMD Ryzen 7 5800X3D:
- Меньшая одно- и многопоточная производительность по сравнению с Ryzen 7 5800X
- Нет поддержки разгона
Мы рекомендуем ознакомиться с нашим руководством по выбору лучшего процессора Intel и AMD на текущий квартал. Оно поможет выбрать оптимальный CPU за свои деньги и не запутаться в ассортименте моделей на рынке.