Обзор и тестирование процессора AMD Ryzen 7 1800X. Новое противостояние

Тестовый стенд

Для измерения быстродействия центрального процессора AMD Ryzen 7 1800X был собран тестовый стенд следующей конфигурации:

• материнская плата: ASUS Crosshair VI Hero (Socket AM4, ATX, AMD X370, UEFI Setup 5704);
• кулер: be quiet! Silent Loop 280mm (2x140 мм, 1600 об/мин);
• термопаста: Noctua NT-H1;
• оперативная память: G.Skill F4-3200C15D-16GTZKO (2x8 ГБ, DDR4-3200, CL15-15-15-32-2T);
• видеокарта: ASUS POSEIDON-GTX980TI-P-6GD5 (GeForce GTX 980 Ti);
• накопитель: Kingston SSDNow KC400 512GB (512 ГБ, SATA 6Gb/s);
• блок питания: Seasonic X-650 (650 Вт);
• операционная система: Windows 10 64 bit;
• драйвер чипсета: AMD Crimson ReLive Edition 17.2.1;
• драйвер видеокарты: NVIDIA GeForce 378.66.

При подготовке данного материала мы обратились за помощью к нашему комьюнити для выяснения наиболее интересных режимов тестирования новинки. Но так как предложений поступило очень большое количество, а мы ограничены по времени, было решено изучить возможности процессора при работе с памятью на различной частоте, с отключенными ядрами и технологией SMT, а также с парковкой ядер и без в операционной системе Windows 10. Всего было исследовано 11 режимов:

• «Ryzen 7 1800X 4,0/3200/8/SMT/Poff» — разгон до 4 ГГц, память 3200 МГц, 16-17-17-17-39-1Т, многопоточность включена, парковка ядер отключена;
• «Ryzen 7 1800X 4,0/2933/8/SMT/Poff» — разгон до 4 ГГц, память 2933 МГц, 16-17-17-17-39-1Т, многопоточность включена, парковка ядер отключена;
• «Ryzen 7 1800X 4,0/2400/8/SMT» — разгон до 4 ГГц, память 2400 МГц, 16-17-17-17-39-1Т, многопоточность включена;
• «Ryzen 7 1800X 4,0/2933/8/SMToff» — разгон до 4 ГГц, память 2933 МГц, 16-17-17-17-39-1Т, многопоточность отключена;
• «Ryzen 7 1800X 4,0/2933/2+2/SMT/Poff» — разгон до 4 ГГц, память 2933 МГц, 16-17-17-17-39-1Т, ядра 2+2 и кэш 16 МБ, многопоточность включена, парковка ядер отключена;
• «Ryzen 7 1800X 4,0/2933/4+0/SMT/Poff» — разгон до 4 ГГц, память 2933 МГц, 16-17-17-17-39-1Т, ядра 4+0 и кэш 8 МБ, многопоточность включена, парковка ядер отключена;
• «Ryzen 7 1800X 4,0/2933/4+0/SMToff» — разгон до 4 ГГц, память 2933 МГц, 16-17-17-17-39-1Т, ядра 4+0 и кэш 8 МБ, многопоточность отключена;
• «Ryzen 7 1800X def /2933/8/SMT/Poff» — дефолт, память 2933 МГц, 16-17-17-17-39-1Т, многопоточность включена, парковка ядер отключена;
• «Ryzen 7 1800X def /2933/8/SMT» — дефолт, память 2933 МГц, 16-17-17-17-39-1Т, многопоточность включена;
• «Ryzen 7 1800X def /2666/8/SMT» — дефолт, память 2666 МГц, 16-16-16-16-36-1Т, многопоточность включена;
• «Ryzen 7 1800X def /2400/8/SMT» — дефолт, память 2400 МГц, 16-16-16-16-36-1Т, многопоточность включена.

Теперь попытаемся разъяснить каждый режим. Итак, память DDR4-2400 взята за основу как «народная» и часто встречающаяся на рынке. DDR4-2666 является рекомендуемой AMD для использования с процессорами Ryzen, а частота 2933 МГц как самая простая в получении на новой платформе — именно она была основной при разгоне нашего CPU, чтобы его производительность ничто не ограничивало. Ну а DDR4-3200 будет бонусом, полностью раскрывающим потенциал новинки.

«SMT» и «SMToff» обозначает соответственно работающую и деактивированную технологию многопоточности. «Poff» означает отключение парковки ядер, так как Windows 10 пока слабо оптимизирована для работы энергосберегающих функций процессоров Ryzen. Использовалась утилита ParkControl.

Ну и самое интересное. Про отключение технологии многопоточности, думаю, объяснять ничего не надо, а вот насчет режимов «2+2», «4+0» как раз стоит. Итак, в прошивке используемой во время тестирования платы ASUS Crosshair VI Hero есть пункт по деактивации активных ядер, как в двух модулях, так и в одном сразу. А мы помним, что процессор состоит из двух таких модулей по четыре ядра в каждом со своей кэш-памятью третьего уровня. В итоге можно отключить по два ядра, оставив полный объем L3-кэша в размере 16 Мбайт, а можно деактивировать сразу один целый модуль, тем самым получив лишь половину процессора по всем параметрам.

Из конкурентов для данного тестирования были выбраны процессоры Core i7-6950X, как топовый представитель Intel, и Core i7-7700K в качестве среднеуровневого решения, близкого к новинке по цене, да и позволит понять соотношение сил с Ryzen 7 1700X/1700. Работали они на системах следующих конфигураций:

• материнская плата: ASRock Fatal1ty X99 Professional Gaming i7 (Socket LGA2011-3, ATX, Intel X99, UEFI Setup P1.40);
• оперативная память: HyperX Fury HX424C15FBK4/32 (4x8 ГБ, DDR4-2400, CL15-15-15-32-2T).
• материнская плата: ASRock Fatal1ty Z270 Gaming K4 (Socket LGA1151, ATX, Intel Z270, UEFI Setup P1.10);
• драйвер чипсета: Intel Management Engine 11.6.0.1030, Turbo Boost Max 3.0 1.0.0.1029, Intel INF Update Utility 10.1.1.42.

Работали они в следующих режимах:

• «Core i7-6950X 4,0/2400/10/SMT» — разгон до 4 ГГц, кэш до 3,5 ГГц, память 2400 МГц, 16-16-16-16-36-1Т, многопоточность включена;
• «Core i7-6950X def/2400/10/SMT » — дефолт, память 2400 МГц, 16-16-16-16-36-1Т, многопоточность включена;
• «Core i7-7700K 4,6/2400/4/SMT» — разгон до 4,6 ГГц, кэш до 4,3 ГГц, память 2400 МГц, 16-16-16-16-36-1Т, многопоточность включена;
• «Core i7-7700K def/2400/4/SMT » — дефолт, память 2400 МГц, 16-16-16-16-36-1Т, многопоточность включена;
• «Core i7-7700K 4,0/2400/4/SMT » — даунклокинг до 4 ГГц, кэш 3,7 ГГц, память 2400 МГц, 16-16-16-16-36-1Т, многопоточность включена.

Последний режим позволит оценить особенности каждой из представленных микропроцессорных архитектур, так как ядра остальных CPU после разгона работают на 4 ГГц. В целом, сравнивать все процессоры между собой стоит с режимом памяти DDR4-2400, тогда как остальные варианты дают понять возможности решений Zen.

Для оценки уровня быстродействия был задействован следующий набор тестовых приложений:

• AIDA64 5.80.4089 beta (Cache & Memory benchmark);
• Futuremark PCMark 8;
• Cinebench R15 64bit;
• Corona 1.3 Benchmark;
• TrueCrypt 7.2 (встроенный тест);
• WinRAR 5.40 (встроенный тест);
• 7-Zip 16.04 (встроенный тест);
• HWBot Bencmark x265 v2.0.0;
• Futuremark 3DMark;
• Counter Strike: Global Offensive;
• Deus Ex: Mankind Divided;
• Grand Theft Auto V.

Результаты тестирования

Впервые контроллер памяти процессора AMD за последние лет пять-семь, если не больше, по производительности не хуже конкурента, а порой даже лучше! Естественно, это касается двухканального режима. Немного удручает время доступа, но с ростом частоты памяти оно заметно падает, так что, DDR4-2933 так и просится в систему на базе платформы AM4. Но не будем также забывать, что контроллер процессоров Intel еще со времен ядра Penryn обладает блоком предсказания, так что, неудивительна такая его низкая латентность, и AMD есть над чем еще работать.

Также нам стало интересно влияние базовой частоты на подсистему памяти, для чего она повышалась так, чтобы итоговые частоты модулей ОЗУ и процессорных ядер были в районе 2400 и 4000 МГц соответственно — это примерно 128 и 150 МГц.

Как видим, особой разницы между режимами нет, порой даже хуже при поднятии частоты, чем в номинале. Но есть и улучшения, например, при копировании в кэш третьего уровня, или при доступе к нему. Поэтому для ускорения работы подсистемы памяти лучше взять модули большей частоты. Тем более, что при базовой частоте 150 МГц начинала пропадать сеть. Но мы пока спишем это на еще не полное изучение всех нюансов разгона новой платформы.

Тестирование в синтетическом пакете PCMark 8, который симулирует реальные повседневные задачи, было проведено лишь в номинальных режимах работы систем, чего вполне будет достаточно.

Здесь Ryzen 7 1800X без проблем обходит многоядерного конкурента, но пасует перед решением среднего уровня. Для повседневных задач разница не настолько велика, чтобы акцентировать на этом внимание.

Дополнительно мы добавили результаты бенчмарка информационной утилиты CPU-Z (CPUID Benchmark 15.01.64).

Во всех режимах прохождение однопоточного теста в пределах погрешности, частота памяти особо не влияет на итоговый результат, но вот разгон ядер дают существенную прибавку при задействовании всех потоков. Отключение SMT не так критично сказывается на итоговом балле.

Прикладное ПО

Теперь переходим к более реальным задачам. Начнем с рендеринга. Одиночное ядро Ryzen оказывается слабее оппонентов, разгон как-то улучшает картину. Сразу видно, что Core i7-7700K хорош лишь благодаря своей частоте. Переход к многопоточной обработке раскрывает весь потенциал новинки AMD, и она обходит более доступного конкурента. Интересная ситуация складывается с режимом «4 ядра/8 потоков» — Ryzen 7 1800X немного, но производительней Core i7-7700K, работающего на той же частоте! Разгон позволяет вплотную приблизиться к старшему решению Intel, но и он вполне может разгоняться. Правда, про его стоимость лучше даже не вспоминать…

Рендеринг в Corona также не вызывает затруднений у новичка, но наполовину отключенному процессору уже сложнее приходится конкурировать с Core i7-7700K, а значит, будущим Ryzen 3/5 на этом поле будет сложнее себя проявить. Core i7-6950X недостижим даже в номинале.

С шифрованием у Ryzen 7 1800X проблем нет. Он запросто обходит решение Intel среднего уровня, даже дышит в затылок с отключенными ядрами, а с разгоном догоняет топовый продукт конкурента.

А вот с архивированием в WinRAR у новинки не заладилось. Чтобы достигнуть тех же результатов, что и у более дешевого процессора, необходимо использовать высокочастотную память. Core i7-6950X выходит в три раза быстрее.

Но вот с 7-Zip все диаметрально противоположно — Ryzen 7 1800X опять расправляет крылья, обходит доступное решение и подбирается к топовому конкуренту, который в 3,5 раза дороже.

При кодировании видео высокой четкости новинка быстрее Core i7-7700K за счет большого количества обрабатываемых потоков, но она оказывается процентов на 35% медленнее Core i7-6950X.

Тестирование в 3D-играх

Теперь перейдем к играм и начнем с тестового пакета 3DMark, который имеет хорошую оптимизацию под многопоточную обработку данных. Как и следовало ожидать, Ryzen 7 1800X показал себя в полной красе, но в некоторых тестах отключение парковки ядер негативно сказалось на производительности и тут есть над чем подумать. Половина Ryzen вполне может соперничать с доступными решениями Intel. Синтетика синтетикой, все красиво, но как же дела обстоят с реальными играми?

Начнем с популярного CS:GO. Ох и ах, здесь новинка не блещет своими потоками, проигрывая даже Core i7-7700K. Но стоит отключить парковку ядер или SMT, да еще и разогнать, как тут же Ryzen 7 1800X становится не так уж и плох. Даже «пол процессора» вполне уверенно себя чувствуют!

В Deus Ex: Mankind Divided те же проблемы, которые решаются либо отключением парковки, либо режима многопоточности. Если помимо игр предстоит чем-то заниматься еще, то выгоднее будет все же именно управление энергосберегающими функциями, так как потеря производительности тогда не так значительна, как при лишении части обрабатываемых потоков. Интересно выглядят показатели минимального fps — на платформе AMD они выше.

Тоже самое касается и такого проекта, как Grand Theft Auto V. И тут минимальный fps на платформе AMD тоже выше, чем на Intel. Для эксперимента мы решили замерить значения 1% low и 0,1% low, которые, по большому счету, представляют собой альтернативу самого минимального fps. Ведь причиной того или иного значения минимального числа кадров в секунду вполне может оказаться какой-то один конкретный кадр, который «очень долго» рендерится системой, или же в момент его отрисовки система пустила ресурсы на какие-то иные задачи. Однако при этом, такого кадра мы более не встретим на протяжении дальнейшего игрового процесса. Суть же показателей 1% low и 0,1% заключается в получении некого «среднего минимального» значения fps, который более приближен к реальному геймплею. Для измерения этих показателей тестовый пробег осуществляется с фиксацией времени, затраченного на рендеринг каждого из кадров. Далее полученные результаты пропорционально разбиваются относительно времени тестовой сцены (для 1% low — на 100 равных частей, а для 0,1% low, соответственно, на 1000). После в каждом таком промежутке определяется самый «медленный» кадр и фиксируется время его отрисовки. В результате, вычисляется среднее значение времени, затраченного на рендеринг «медленных» кадров из всех имеющихся периодов, и уже на основании этого вычисляется этот самый минимальный fps с пометкой 1% low или 0,1% low.

Ну что же, действительно, на платформе AMD показатели обещают нам более плавную игру, чем на системе с процессором LGA1151, да и разброс у Intel получился выше. Примечательно, что Core i7-6950X отрендерил некоторые кадры быстрее оппонентов, но просел на других. В будущем мы постараемся уделить этому вопросу больше нашего внимания.

Выводы

В прошлом десятилетии компания AMD была фактически двигателем прогресса, привнеся встроенный контроллер памяти в процессор и 64-битные инструкции в настольный сегмент, но в этом уже немного сбавила обороты. Даже выпущенные APU с мощной интегрированной графикой не принесли столько фурора, как это было с выходом K8, а от «железного» SMT в Bulldozer наступило лишь сплошное разочарование. Но теперь у AMD есть все шансы реабилитироваться в глазах фанатов и общественности благодаря представленной пару недель назад микроархитектуре Zen. Процессоры на ее базе обладают производительным контроллером памяти, и теперь каждое вычислительное ядро имеет свой блок FPU, чего так не хватало в решениях прошлого поколения. Кроме того, на кристалле CPU разместились контроллеры современных скоростных интерфейсов, и с ними процессор стал более сложным устройством, чем ранее. И за всю эту сложность мы готовы ему простить многое, лишь бы он расшевелил давно уже законсервировавшийся рынок.

Протестированному нами процессору Ryzen 7 1800X сложно дать однозначную оценку. Он спокойно может дать фору дорогущему Core i7-6950X в одних приложениях, но при этом спасовать перед относительно дешевым Core i7-7700K в других. Он хорош для рендеринга и шифрования информации, работа с видео высокой четкости также его конек, но для операций архивирования необходимо подбирать конкретное приложение. Только ведь и предшественники вели себя аналогичным образом, демонстрируя превосходные результаты в оптимизированных под многопоточность программах. И вот тут на первый план выходят игры. Быстрый контроллер памяти, большое количество блоков расчета чисел с плавающей точкой должны благоприятным образом сказаться на геймплее. Но чтобы ожидания совпали с реальностью, необходимо соблюсти несколько условий. Первое — платформа AM4 просто создана для высокочастотной памяти DDR4, именно с ней она раскрывает весь свой потенциал. Второе — процессор должен быть разогнан до 4 ГГц, благо он на такой частоте не особо греется при соответствующем охлаждении, причем, даже воздушном. Третье — решить проблему с энергосберегающими функциями в операционной системе Windows 10. Из-за последнего у новинки наблюдаются серьезные просадки производительности. Пока нам предстоит ждать очередной «волшебный патч» от редмондской компании можно воспользоваться уловкой в виде ручной настройки этих функций, либо отключить технологию SMT. Да-да, деактивация многопоточности поднимет средний fps тоже. Даже если всего этого и не делать, у платформы AM4 наблюдается одно преимущество, которое заключается в высоком минимальном fps, что должно сказаться на плавности геймплея. Во всяком случае, наше тестирование выявило именно этот момент. Будет ли так в большом количестве игр, и будет ли так с другими решениями архитектуры Zen — мы вскоре узнаем.

Разгон. Да, процессор работает на своем пределе, но немного его подразогнать все же можно. Частота памяти выше 2666 МГц доступна не с каждыми модулями ОЗУ. В целом, чувствуется сырость платформы, и прошивки материнской платы особенно, так как после обновления мы долго сталкивались с непонятным ее поведением. А как итог — плата отправилась… в сервис. И это при поиске максимальной частоты в районе 4100 МГц. Остается лишь надежда, что вскоре все недочеты будут исправлены и пользователи смогут по достоинству таки оценить разгонный потенциал новинки. Тем более, вскоре должны выйти более простые решения Zen и они, возможно, разгоняться будут намного лучше.