Тестирование процессоров AMD Ryzen 5 5600X и Ryzen 9 5900X: новая микроархитектура Zen3 и все та же платформа АМ4
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 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 коротки и простой материал, который просто 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 | 3,7/4,8 | 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 $399. 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 котором 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, 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 | 4,¼,8 | 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 компьютерных систем образца 2020 года
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 не может полностью заменить Zen2 на Zen3, так что все равно приходится маневрировать ценами), а для межплатформенной — новый Ryzen 7 5800X настолько быстрее предыдущих восьмиядерных моделей AMD и Intel, что можно уже говорить о конкуренции с десятиядерными. Тем более, что у Intel «предыдущие» пока еще по совместительству и последние — 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 более существенно 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, 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) узкие места все-таки остались на месте. 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 в этом плане. 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» 🙂
Игры
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, складывает 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 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 стоит 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.
Полный текст статьи читайте на iXBT