Изначально не планировалось затягивать обзор на два отдельных материала, однако компания AMD из тех, что не позволит заскучать. Во время подготовки возникла череда сложностей. Всё началось с памяти. Наверняка, каждому, кто интересуется компьютерными комплектующими, известно, что взаимоотношения процессоров, построенных на архитектуре Zen, и ОЗУ, складываются с переменным результатом. Материнская плата, принимавшая участие в прошлом тестировании не разогнанных систем, ASUS TUF B450M-Plus Gaming наотрез отказалась стабильно работать с ОЗУ на частотах выше 3266 МГц. А делать обзор «для галочки» желания нет.
Мы были готовы к такому повороту событий, и материализованная ASUS ROG Strix X570-E Gaming приняла новый процессор. Однако радоваться хорошему разгону памяти на передовом наборе логики AMD X570 не удалось. Максимальным напряжением для модулей памяти оказалось значение 1,35 В. Для покорения рекордных частот этого явно недостаточно, с таким напряжением удалось стабилизировать систему лишь на частоте 3333 МГц. Смена версий UEFI ничего не дала, обращение в службу технической поддержки также не принесло положительных результатов. Но мы же оверклокеры! Подбадривая себя этой мыслью, мы изыскали ASUS ROG Strix B450-I Gaming. Удача отвернулась от нас и в этот раз, с выбором режимов подаваемого напряжения проблем не возникло, материнская плата продемонстрировала великолепный разгонный потенциал в работе с памятью вплоть до 3733МГц, проблемы начались при попытке разгона видеоядра RX Vega 11.
Единственная фаза питания SOC перегревалась, что приводило к троттлингу процессорной и графической части одновременно. В штатном режиме таких проблем не было. Но мы же оверклокеры! ...ASRock X570M Pro4 имел достаточно развитую систему преобразования напряжения, но, как и ASUS TUF B450M-Plus Gaming, не дал стабильно-высокого разгона памяти. Из недр хранилища нашей лаборатории на свет была извлечена MSI B350I Pro AC. Без нюансов не обошлось, с новой версией микрокода, которая поддерживает процессоры третьего поколения, разгон графического ядра на процессоре предыдущего поколения, который до этого прекрасно работал, оказался невозможен, изменение значений в UEFI никак не влияли на рабочие частоты графического ядра. Откат на более старую версию прошивки исправил ситуацию. Естественно, она не поддерживает Ryzen 5 3400G. Но мы же оверклокеры!
Особенности разгона
С появлением третьего поколения процессоров архитектуры Zen разгон с использованием рядовых средств охлаждения стал малоэффективен, лучше прибегнуть к более радикальным мерам. Поэтому, в некотором роде, нам повезло иметь дело с изделием, основанным на Zen+, когда есть надежда непросто превзойти boost-частоты, но сделать это для всех ядер. Для изменения рабочих частот гибридных процессоров является необходимым отключить ограничения по энергопотреблению, иначе зажатый в рамки процессор не сможет адекватно работать в разгоне. В качестве кулера мы использовали контур системы жидкостного охлаждения достаточной производительности.
Процессорная часть
Возможности разгона вычислительной части в зависимости от напряжения мы проверяли путем изменения множителя с фиксированной базовой частотой. Решили начать с напряжения 0,9 В для исследования возможности по снижению штатного напряжения с сохранением общей работоспособности. Частота ОЗУ равнялась 2133 МГц со значениями таймингов согласно JEDEC и фиксированном SOC-voltage 1,05 В. Для проверки стабильности использовался тест из состава ОССТ 5.5.1, проверка считалась успешной после прохождения 10 минут тестирования. Абсолютно стабильной, возможно, такая система и не является, но представление о возможностях данного экземпляра CPU составить можно. Значение LLC материнской платы фиксировалось таким образом, чтобы при нагрузке напряжение на процессор не снижалось. Значения напряжений указаны согласно устанавливаемым в настройках UEFI материнской платы.
Максимальной частотой прохождения теста оказались 4275 МГц на все ядра, дальнейшее повышение напряжения до 1,5 В ничего не дало. Дополнительно проведена проверка стабильности достигнутой частоты при помощи LinX v0.7.0 для процессоров AMD. Полученный результат ненамного, но больше максимального boost. Стоит отметить способность работать на значениях напряжения ниже 1,0 В и частотах свыше 4,0 ГГц с напряжением около 1,2 В, что весьма актуально для стоковых систем охлаждения.
Разгон оперативной памяти
Под словом разгон многие понимают разное, нам кажется, основная цель этого мероприятия — увеличение производительности. Поэтому мы проверим как влияют сочетание частот и таймингов на производительность в 3D-приложениях. Для этого мы воспользуемся тестами Time Spy, Fire Strike и Night Raid из тестового набора 3DMark. Частота вычислительных и графических ядер фиксировались на 3,7 ГГц и 1300 МГц соответственно. Для подбора задержек памяти будем использовать популярный среди пользователей платформы AM4 DRAM Calculator for Ryzen, начнем с пресета Fast для чипов памяти SEC b-die. Возьмем, как начальную, доступную в большинстве случаев 3200 МГц на подавляющем большинстве систем и будем повышать частоту до момента пока будет возможным пройти тест. В качестве теста стабильности используем TestMem5 с конфигом от 1usmus. Графическую часть тестируем 3Dmark 06 и именно она выступила ограничением в стабилизации высоких частот — если тест памяти мог спокойно завершится без ошибок, то запуск 3D-приложений приводил к сбою драйвера или зависанию. Максимальной стабильной частотой можно считать 3533 МГц, тогда как на 3600 МГц тест памяти и 3Dmark 06 хоть и проходил без ошибок, но время от времени система могла зависнуть. Игра с настройками и напряжениями не дала результатов. Но так как наше исследование носит познавательный характер, мы проведем тестирование и в этом режиме. Также мы умышленно применим настройки с пресетом Safe на достаточно высокой частоте 3533 МГц, чтобы понять, насколько снижение задержек и режимов работы памяти может повлиять на производительность.
Следует понимать, что результаты получены на значении частот близких к штатным и при разгоне разница может быть более существенной.
Наибольшую пользу от роста частоты получает Vega 11, тогда как CPU-составляющая не получает асимметричного прироста. Смена пресета с Fast на Safe при частоте 3533 МГц приводит к снижению производительности до уровня Fast 3200 МГц.
Аналогичная ситуация тесте с использованием DirectX 12. Прирост производительности около 5%, всё также быстрая память с более послабленными таймингами равна более низкочастотной, но с оптимизированным набором задержек.
Night Raid отреагировал на оптимизацию подсистемы памяти почти 7% прибавкой очков, и это первый случай, когда Safe оказался быстрее самой низкой протестированной частоты.
Сама по себе высокая частота не приносит дивидендов памяти, максимальный результат демонстрирует комбинация из ужатых таймингов и частоты.
Графическая часть
Аналогично с процессорной частью мы проведём исследование зависимости частот iGPU от подаваемого напряжения. Начнём с 0,9 В. В качестве теста стабильности выбран 3DMark 06.
Для предыдущего поколения гибридных процессоров коридор достигаемых частот лежал в пределах 1500–1650 МГц, смена техпроцесса принесла определенные улучшения, прибавка частот есть, хоть и астрономической её не назвать. Отметим странное поведение на частотах около 1300–1400 МГц, в этом диапазоне отмечалась нестабильность графики даже при относительно высоких значениях напряжений.
При разгоне всех составляющих гибридного процессора проявились так называемые «качели», когда разгон одного компонента снижает потенциал другого. Итоговыми настройками, принимавшими участие в тестировании, стали:
- процессорных ядра: 4,25 ГГц при 1,45 В;
- графическая часть: 1775 МГц при 1,2 В;
- оперативная памяти: 3533 МГц при 1,48 В.
Для недопущения влияния перегрева комплектующих применялся дополнительный обдув цепей питания и модулей памяти.
Возможно, в определенных сценариях данные настройки и проявят нестабильность, но в нашем случае система прошла стресс-тест и тестирование в играх. Отмечу несколько случаев сбоя старта системы после выключения, в результате которого происходил сброс частоты ОЗУ до 2400 МГц. Вполне вероятно, что на другой системе или с более удачными экземплярами можно получить более высокие результаты, мы же будем довольствоваться тем, что есть.
Методика тестирования
Относительно прошлого материала методика тестирования претерпела изменения лишь в части разгона гибридных процессоров. В качестве новых спарринг-партнеров выступят Ryzen 5 2400G и Ryzen 3 2200G. Их возможности нам известны. Напомним про особенность MSI B350I Pro AC: последняя версия микрокода 7A40v1CO на основе ComboPI1.0.0.4 Patch B (SMU v46.54), которая носит статус бета, и имеет поддержку 3000 серии, не позволяет разогнать графическое ядро гибридных процессоров первого поколения, изменение настроек в UEFI никак не влияет на частоты 3D-ускорителя. Для них применялась более старая версия микрокода 7A40v1A с AGESA: PinnaclePI-AM4 1.0.0.6, которая даже позволила немного улучшить формулу таймингов.
Тестовые стенды
В первой части тестирования Ryzen 5 3400G системы уже были описаны, поэтому приведем список комплектующих которые добавились:
- процессор №1: AMD Ryzen 5 2400G;
- процессор №2: AMD Ryzen 3 2200G;
- материнская плата: MSI B350I Pro AC (UEFI 1.40, AGESA: PinnaclePI-AM4 1.0.0.6, ComboPI1.0.0.4 Patch B (SMU v46.54));
- охлаждение: СЖО EK-Supremacy EVO – Full Copper, Laing DDC + Top Phobya Nickel Edition, EK-CoolStream RAD XTC (420) + 3 Silent Wings 2 140mm;
- термоинтерфейс: Noctua NT-H1;
- память №1: HyperX Fury RGB HX434C16FB3AK2/16 (2x8 ГБ, 3466 МГц, 16-18-18-36, 1,35В);
- операционная система: Windows 10 Pro 64-bit 10.0.18363.
- драйверы: AMD Chipset Drivers 1.09.27.1033, Radeon Software Adrenalin Edition 19.12.3.
Результаты тестирования вычислительной части
С момента последнего сравнительного тестирования обновился графический драйвер, версия ОС и, конечно же, клиенты онлайн проектов, поэтому при сравнении возможны некоторые неточности относительно систем первой части. В то же время для APU предоставленные данные совершенно адекватны.
Разгон вычислительной части и ОЗУ увеличил скорость работы памяти, латентность тоже снизилась, но догнать Intel тут не выйдет. Стоковый Ryzen 5 3400G уступил всем предшественникам в разгоне.
Ограничением для роста производительности выступает подсистема памяти, а не производительность вычислительных ядер, поэтому нет отличий между Ryzen 5 второго и третьего поколения, несмотря на разницу в частоте, которая составляет 200 МГц. Разгон не позволяет Ryzen 3 сравняться с более дорогим потомком.
7-Zip лучше реагирует на прибавку скорости ядер, результаты Ryzen 5 1600 недостижимы, Core i3 равен равноядерному разогнанному Ryzen 3.
Никаких сюрпризов не приносит нам и тест рендеринга от Maxon Computer, обратим внимание, что более низкий результат в однопоточном исполнении теста на восьмипоточном гибридном процессоре, что является следствием не погрешности измерений, а эффект работы технологии SMT. Он был перепроверен несколько раз. Кроме этого, отключив многопоточность у старшего представителя 2ххх серии мы получили более высокий результат сравнимый с младшим Raven Ridge, которого лишили мультипоточности с рождения.
Бенчмарк на основе этой системе рендеринга не преподнес никаких сюрпризов. PBO в штатном режиме не позволяет соперничать с разогнанным одноклассником, оснащенным быстрой памятью, но и четыре ядра не в состоянии приблизиться к таким же, но с SMT.
Расклад сил сохраняется и в операциях шифрования, разогнанный Ryzen 3 2200G быстрее Core i3-9100F.
Разгон Ryzen 5 3400G, в этом сценарии, дает возможность почти догнать Intel Core i3-9100F. Аппаратные оптимизации эффективнее грубого повышения частот.
Тест на устаревшей версии Corona Renderer 1.3 очень легко прогнозируем в своих предпочтениях, всё также стоковый представитель третьей серии отстает от разогнанных процессоров с равным количеством потоков, но превосходит четырехпоточные.
Первый тест, в котором, работающая на рекомендованных производителем настройках, система не сильно уступает предшественнику с повышенными частотами. Процессор LGA1151 явно лучше справляется с задачей ускоренного Ryzen 3 2200G несмотря на равное количество ядер и потоков.
Отличающийся не сильно хорошей повторяемостью комплексный тест производительности веб-браузера ставит все разогнанные системы почти на один уровень, на котором находится продукт Intel. Ryzen 3 2200G уступил лидерам лишь в Opera. Работающая в штатном режиме система с Picasso медленнее ускоренных предтечей.
Немного иная ситуация в Speedometer 2.0, кроме того, что тест более повторяем. При использовании Firefox все гибридные процессоры опередили Core i3, в браузерах на основе Blink Coffee Lake Refresh демонстрирует отрыв более 10%. Стоит отметить небольшой прирост быстродействия в результате разгона, дефолтная система незначительно слабее оптимизированной.
В данном тесте прирост выражен при использовании норвежского браузера, представитель архитектуры Zen+ с браузером на движке Gecko обошел все системы. C хромиумподобными продуктами успех повторить не удалось, также в этом случае, стоковая система уступила всем новым участникам тестов.
Повышение частот выводит на первое место систему с Ryzen 5 3400G в общем зачёте и во всех сценариях за исключением одного. В Gaming отмечено увеличение на 25%, любопытно что младший Raven Ridge смог опередить стоковою систему с Picasso. Союз Core и Radeon также уступил ускоренному гибриду трехтысячной серии.
Многопоточный результат получил прирост около 20%, что весьма неплохо по меркам современного разгона, когда производитель выжимает максимум уже из коробки. Также ручной разгон до частот 4,05 ГГц позволяет получить более высокий однопоточный результат, чем с Precision Boost Overdrive.
В большинстве тестов вычислительной части система на основе раскочегаренного Ryzen 5 3400G в состоянии продемонстрировать более высокую производительность относительно ускоренных гибридных предшественников и системы на LGA1151, но её вариант на рекомендованных настройках часто уступает форсированному Ryzen 3.
Результаты тестирования графической составляющей
Предыдущие тесты продемонстрировали, что разгон памяти и процессора дали ощутимую пользу, повториться ли это для 3D тестов и игр?
Общий зачет говорит о 25% прироста в синтетическом тесте производительности на API DirectX 11, Ryzen 3 2200G набирает больше стокового представителя третьей серии. Система на Intel Core i3-9100F и Radeon RX 550 быстрее в графическом субтесте, чем Ryzen 3 2200G.
Тяжелый тест и для более производительных систем демонстрирует преимущество разогнанного гибрида над остальными системами и в отличии от предыдущего случая в субтесте Graphics даже Vega 8 обходит RX 550. Другой API — другие закономерности.
В тесте для низкопроизводительных систем лидер не меняется, прошлые поколения процессоров с интегрированным графическим ядром выходят на уровень систем с дискретным графическим ускорителем в случае Ryzen 5 или парируют перед ним в случае Ryzen 3.
От синтетических тестов перейдём к реальным играм.
Первая же игра нашего тестирования прерывает победную песнь системы с Ryzen 5 3400G, ей не хватило сил превзойти сине-красный альянс, несомненно прирост более 20% впечатляет, и система смогла выйти на уровень конфигураций с дискретным графическим ускорителем и процессорами Ryzen первого поколения, опередив сородичей. Штатный режим заметно слабее разогнанного младшего Raven Ridge.
Шутер от третьего лица на Unreal Engine 4 отдал предпочтение двум разогнанным гибридным процессорам. Преимущество над остальными системами несущественным назвать никак нельзя. Но с памятью на частоте 2933 МГц и настройками по умолчанию лидер занимает место аутсайдера.
Action-adventure с видом от третьего лица, разработанная, как и Deus Ex: Mankind Divided канадской студией Eidos Montreal, совершенно по-другому сортирует участников тестирования. Ускорение всех компонентов Ryzen 5 3400G даёт 30% прироста, процессоры оснащенные Vega 11 после оверклокинга превосходят все системы с Radeon RX 550, которая в свою очередь на уровне Vega 8.
Тенденция прослеживается и в «Ведьмак 3: Дикая Охота», увеличение производительности компонентов системы обеспечивает весьма комфортный уровень частоты смены кадров.
В градостроительном симуляторе, разработанном компанией 11 bit studios, с элементами стимпанка и альтернативной истории, Picasso не удается занять лидирующую позицию, но стоит отметить, что в результате разгона произошли качественные изменения, и управление стало намного более комфортным и приятным.
В иерархии APU никаких неожиданностей не произошло: старший Picasso и первый и последний одновременно. А вот Radeon RX 550 показала зубы, пятая игра в серии DiRT компании Codemasters отдает предпочтение системам с внешним графическим адаптером.
В Counter-Strike: Global Offensive места расположились аналогично продукту Codemasters и так же более оптимальной является конфигурация, имеющая отдельный графический ускоритель. Для игры в своё удовольствие вполне достаточно встроенного решения, начинающим киберспортсменам лучше рассматривать принципиально другие сборки.
Dota 2 не согласна с предыдущими играми и высоко оценивает Ryzen 5 на частоте 4,25 ГГц. Отметим преимущество двенадцатинанометрового APU над своими предшественниками по показателям 0,1% и 1% low, эта тенденция еще повторится.
Бесплатная адаптация шутера в жанре королевская битва для работы на недорогих системах или ноутбуках уравнивает форсированный свежий гибридный процессор и сборки с видеокартой. В очередной раз отмечаем превосходство нового APU по минимальным показателям, вероятно, сказываются оптимизации контроллера памяти.
Для танковых сражений, по результатам оценки теста на основе демо нового графического движка World of Tanks, разогнанные Ryzen 5 c Vega 11 в состоянии обеспечить комфортную игру на средних настройках и превзойти все остальные конфигурации, принявшие участие в тестировании.
В большинстве игровых приложений разогнанная система с Ryzen 5 3400G смогла опередить остальных участников тестирования, но в то же время штатный режим работы ощутимо уступает ускоренному Ryzen 3 2200G.
Энергопотребление системы
Измерение потребления производилось аналогично прошлому материалу. На используемой системе жидкостного охлаждения были отключены все вентиляторы, активной оставалась только помпа (водяной насос).
График напоминает расположение участников в игровых тестах. Высокое быстродействие и повышение частот имеет свою цену, и пусть нагрузка, создаваемая при измерении, носит нетипичный характер потребление в любом случае будет больше стокового варианта.
Постой и послушай…
Несомненно, перед нами самый быстрый процессор с интегрированным графическим ядром, который после разгона приобретает производительность в играх, превосходящую в большинстве случаев таковую у бюджетных систем, оснащенных графическим адаптером начального уровня. Желающим получить максимум необходимо подходить к вопросу подбора комплектующих для разгона очень щепетильно. Обеспечить высокую кадровую частоту должна быстрая подсистема памяти, поэтому выбор ОЗУ становиться ещё более сложной задачей, чем для «большого» Ryzen. Ведь необходима не просто память, способная работать на высокой частоте, важна возможность снижения задержек. И речь не только про основные, подбор вторичных и третичных является обязательным условием. Не всякая материнская плата способна работать с высокочастотной памятью и не имеет препятствий к разгону в виде программных ограничений. Встроенное графическое ядро процессора Ryzen 5 3400G построено на архитектуре Vega, которая имеет достаточно прожорливый нрав в разгоне, поэтому материнские платы, имеющие на питание SOC одну фазу, или две, но недостаточной мощности, могут ограничить потенциал разгона графической составляющей. Напротив требования к питанию процессорной части не столь велики, тем более что можно ограничиться разгоном вычислительных ядер на уровне 4,0–4,1 ГГЦ с минимальным напряжением.
К сожалению, не выйдет взять плату подешевле, память на сдачу и после нажатия трёх кнопок получить высокий результат.
В штатном же режиме зажатый ограничениями по энергопотреблению процессор не способен раскрыть свои возможности в полной мере, и разгоном только ОЗУ ситуацию можно улучшить, но не исправить, разогнанный Ryzen 3 2200G легко обходит такую систему. Picasso в сравнении с флагманом Raven Ridge показал прирост производительности в разгоне на уровне 10-ти процентов, из чего можно сделать вывод, что они крайне близки, и менее удачный экземпляр может и вовсе не иметь этой разницы.
Уже представлены новые короли гибридных процессоров и пусть пока только в мобильном исполнении, но со временем мы увидим их и в настольном сегменте и есть основания надеяться на очередной рывок производительности глубоко интегрированных решений, а не пресловутые «5%»...