Pinnacle Ridge — обновлённое семейство процессоров AMD Ryzen. Изучение разгонного потенциала и быстродействия на примере Ryzen 7 2700

Год тому назад компания AMD выпустила процессоры на базе микроархитектуры Zen и, перестав быть в роли догоняющей, стала «диктовать» свои условия. Представленные ею народные «8 ядер/16 потоков» подтолкнули Intel пересмотреть свои планы и последняя в срочном порядке начала выводить на рынок новые решения. Но конкурент не ограничился массовым сегментом, он посягнул на платформу HEDT и даже корпоративный сектор, чего не было уже много лет. Бесспорно, продукты AMD оказались не всегда быстрее, чем хотелось бы, но позиции Intel, как лидера индустрии, все же пошатнулись — ценовая политика в итоге была пересмотрена, а производительность CPU поднялась уже не только за счет увеличения частоты.

Учитывая новый виток борьбы на процессорном рынке, ни один из производителей уже не сможет почивать на лаврах, как это было в недалеком прошлом. Каждому из разработчиков теперь придется выпускать конкурентоспособные решения, чтобы не отставать от своего оппонента. Для Intel в ближайшей перспективе это возможный выпуск массовых восьмиядерных продуктов, а для AMD — оттачивание архитектуры Zen, путем перехода на более тонкий техпроцесс, сулящий повышение частотного потенциала и снижение энергопотребления. С более производительным процессором семейства Core мы еще не скоро познакомимся, а вот новейшие Ryzen из семейства Pinnacle Ridge уже доступны сейчас.

AMD Zen+

Переход на более тонкие 12-нм (12LP — leading performance) технологические нормы ничего кардинально нового для процессоров Ryzen не принес. Даже название архитектуры Zen+ отражает минимум изменений, такой себе «рефреш». Но, тем не менее, AMD обещает небольшое увеличение производительности и снижение энергопотребления.

Итак, Zen+ в первую очередь отличается сниженными задержками доступа к кэшу L1 и L3 на 11–16%, к L2 до 34%, а латентность памяти уменьшена на 11%. В качестве ОЗУ теперь официально можно использовать не только модули DDR4-2667, но и DDR4-2933, что должно увеличить порог разгона памяти. Кроме того, на 3% было ускорено однопоточное исполнение инструкций за такт. Немного, но хоть что-то.

Уменьшение размеров транзисторов позволило снизить питающее напряжение ядер на 50 мВ и увеличить рабочую частоту на 300 МГц, тем самым заявить разработчику об 11% превосходстве Ryzen 2000 в экономичности относительно процессоров прошлого поколения, работающих на тех же частотах. Конечно, уровень производительности при том же TDP так же был увеличен и достигает 16%. Если сравнивать с конкурентами, то и здесь AMD отмечает прогресс.

Следующим шагом по увеличению быстродействия новинок стало обновление механизма управления тактовой частотой. Технология Precision Boost 2 теперь более точно управляет частотой процессора в зависимости от количества задействованных потоков, температуры и энергопотребления. Теперь CPU c ростом числа активных вычислительных потоков будет плавнее снижать рабочую частоту ядер, что позитивно скажется на работе в некоторых приложениях.

Более точно стала функционировать и технология XFR (Extended Frequency Range), получившая вторую ревизию. Теперь максимальное повышение частоты будет обусловлено температурным режимом процессора и перестанет зависеть от количества активных ядер, что при наличии эффективной системы охлаждения должно дополнительно увеличить быстродействие CPU до 7%.

Модельный ряд

Модельный ряд процессоров Ryzen второго поколения был немного сокращен, во всяком случае, на данный момент.

Нынешний среднеуровневый флагман Ryzen 7 2700X заменят собой сразу две старые модели — Ryzen 7 1800X и Ryzen 7 1700X, гибридные CPU пришли на смену Ryzen 5 1400 и Ryzen 3 1200. Для Ryzen 5 1500X и Ryzen 3 1300X замены так и не нашлось. Вполне возможно, ее и не будет, так как APU по своим возможностям неплохо заполняет пустующую нишу, при этом стоит дешевле.

*— поставляется без системы охлаждения

Будут ли представлены модели с индексом 2800 пока не известно. Учитывая «гонку вооружений» между двумя процессорными гигантами, они должны обладать нечто большим, чем просто увеличенной на несколько сотен мегагерц частотой.

Wraith Prism

С выходом процессоров Ryzen второго поколения, компания AMD обновила линейку своих фирменных систем охлаждения. Теперь с Ryzen 7 2700X будет поставляться кулер Wraith Prism, также оснащенный RGB-подсветкой, как и прошлый Wraith Max, но, скорее всего, отличающийся от него повышенными оборотами.

Комплектация CPU серии «X» своей системой охлаждения, видимо, продиктована гарантированной работой технологии XFR2, иначе при малоэффективном кулере пользователь не получил бы желаемого эффекта.

Ryzen Master

К выходу новинок обновилась также утилита Ryzen Master до версии 1.3.

Из особенностей этой версии стоит отметить полную нестабильность ее работы, которая каждые минуту-две заканчивается крахом программы. Во всяком случае, на нашем стенде.

Платформа АМ4

Как и обещала AMD, разъем AM4 рассчитан на несколько поколений процессоров архитектуры Zen и новинки без проблем можно будет установить в материнские платы с чипсетами 300 серии.

Но один новый чипсет компания все же представила — X470, который отличается от предшественника лишь наличием поддержки технологии StoreMI, бесплатного аналога утилиты FuzeDrive. Она позволяет объединить все доступные в системе накопители и оперативную память в один большой виртуальный диск.

Из возможных ограничений функционирования этой технологии указаны накопители SSD (не зависимо от интерфейса) емкостью до 256 ГБ и объем оперативной памяти до 2 ГБ.

Как видим, никаких весомых изменений архитектура Zen+ не принесла. Возможно, потенциал готовых решений окажется более интересным. Но так ли это, мы и попробуем выяснить на примере процессора Ryzen 7 2700.

Тестовый стенд

Тестирование осуществлялось на следующей конфигурации:

• материнская плата: ASUS ROG Strix X470-F Gaming (UEFI 4008, AGESA: PinnaclePI-AM4 1.0.0.2);
• кулер: Noctua NH-U12P + Nanoxia FX12-2000;
• термоинтерфейс: Noctua NT-H1;
• память: G.Skill Flare X F4-3200C14D-16GFX (2x8 ГБ, 3200 МГц, 14-14-14-34-1T, 1,35 В);
• видеокарта: MSI GTX 780Ti Gaming 3G (GeForce GTX 780Ti);
• накопитель: Silicon Power Slim S55 (240 ГБ, SATA 6 Гбит/с, AHCI mode);
• блок питания: SilverStone SST-ST65F-PT (650 Вт);
• операционная система: Windows 10 Pro x64 (10.0.16299.371);
• драйверы: AMD APP SDK 3.0, AMD Chipset Drivers 18.10.b0417, GeForce 391.24 (23.21.13.9124), PhysX 9.17.0524, Ryzen Balanced Power Plan.

Все обновления для ОС, доступные в Центре Обновления Windows, были инсталлированы. Сторонние антивирусные продукты не привлекались, тонкие настройки системы не производились, размер файла подкачки определялся системой самостоятельно.

В качестве тестов использовались следующие приложения:

• AIDA64 5.97.4618 (Cache & Memory benchmark, BenchDLL 4.3.783-x64);
• Super PI 1.5 XS;
• wPrime 2.10;
• x265 HD Benchmark (2.1.0.4);
• MAXON CINEBENCH R15;
• POV-Ray 3.7.0;
• LuxMark v3.1;
• Futuremark 3DMark 13 (2.4.4264);
• DiRT 3 Complete Edition (1.2.0.0);
• Hitman: Absolution (1.0.447.0).

Разгон Ryzen 7 2700. Описание общей методики

Предпринимаемые действия для оверклокинга CPU ничем не будут отличаться от тех, что проводились для прежних моделей. Детально о нашем подходе изложено в обзоре продуктов предыдущего поколения Ryzen — семейства Summit Ridge.

Нам достался достаточно ранний экземпляр Ryzen 7 2700, его батч — UA 1802SUS.

Штатный режим работы в состоянии простоя характеризуется множителем x15,5 и напряжением около 0,77 В.

Однопоточная нагрузка повысит частоту до 4091 МГц. Наша модель материнской платы работает с базовой, пониженной до 99,8 МГц, другими словами, множитель вырастет до x41. Пиковое напряжение на ЦП — 1,431 В, ориентируясь по датчику CPU VDD в AIDA64.

Использование всех шестнадцати потоков понизит частоту до 3,4 ГГц, напряжение не превысит 1,063 В. SOC Voltage равнялось 0,825 В.

Выход новых моделей ЦП вновь привёл к обновлению интерфейса Ryzen Master, но общий принцип работы оттого не изменился. Для экспресс-анализа разгонных возможностей достаточно взаимодействовать исключительно с частотой, однако, как и прежде, можно активировать и управление напряжением CPU.

Стоит отметить, частоту ядер допускается наращивать и в индивидуальном порядке, причём посредством UEFI такой трюк провернуть (пока что?) нельзя. А вот поведение при выборе профилей LLC зависит именно от конкретной модели платы, для выбранного нами устройства характерно наличие пяти профилей. Level 5 заставит напряжение расти во время нагрузки буквально скачкообразно, если опираться на показания датчика CPU Core, потому я предпочёл менее агрессивный Level 4. Испытания начнём с частоты 3,7 ГГц и 1,3 В.

Напомню, в качестве нагрузки использовался профиль «1024M» из wPrime, а система считалась стабильной, пока этот сценарий продолжал выполняться. Посмотрим, что получилось в итоге:

Частотный потенциал оказался не таким высоким, как хотелось бы. Отдельно следует заострить внимание на росте напряжения. Фактически, после 1,4 В отклик в приросте частоты отсутствует, чего с предыдущим поколением продуктов не было, ведь там повышение до 1,5 В пусть и не большие, но успехи давало. Рост температурных показателей и стабильность напряжений можно оценить по нижеприведённым снимкам экрана. Датчик «Temperature #1» соответствует показаниям термопары, закреплённой с тыльной стороны платы напротив распайки силовых элементов из состава VRM. Он позволяет судить об отсутствии опасных значений для этого узла на нашей модели.

Перед тем, как заняться стабилизацией системы, разгоним оперативную память. Хороший потенциал набор модулей демонстрировал при изучении продуктов Raven Ridge. В этот раз прежде нестабильные 3666 МГц подтвердились в ходе замеров производительности. Полностью работоспособной система всё же была при 3,6 ГГц, в том числе при этапах «холодного старта». А с 3666 МГц нередко настройки сбрасывались, но уже готовый профиль UEFI применяется затем без особых усилий. Потому именно с такой отметкой мы провели все запланированные мероприятия. Напряжение на модулях платой не отслеживается, но в UEFI значение фиксировалось как 1,5 В. Для SOC Voltage достаточными оказались 1,1375 В. Форсировалась основная схема задержек вида 14-16-16-16-28-1T и ещё активировался вручную GearDownMode.

В качестве наиболее тяжёлого нагрузочного сценария вновь использовался x265 HD Benchmark.

В ходе испытаний я остановился на наборе из множителя x41,25 для процессора и напряжения 1,425 В. Уже для следующего шага (x41,5) недостаточными были действующие 1,5 В. Итоговый набор установок для наших тестов принял такой вид:

Истинным значением процессорного напряжения были 1,413 В. Ещё раз подчеркну, в таком режиме система оказалась способна пройти цикл замеров для нашего тестирования. При использовании других сценариев, специализирующихся на выявлении нестабильностей — Prime95 или LinX, неизбежно придётся жертвовать частотой или (и) повышать напряжения, но учитывая поведение Ryzen 7 2700, последнее может ему и не помочь.

Разгон процессора силами ROG Strix X470-F Gaming прошёл при активном состоянии энергосберегающих технологий. Напряжение я устанавливал вручную, а вот частота ЦП в простое понижалась. Чтобы избежать ситуаций с недостаточно высокими частотными отметками в ходе выполнения сценариев разного рода, активировался Ryzen Balanced Power Plan — особый профиль электропитания в системе Windows.

Результаты тестирования

Мы собрали вместе данные о быстродействии систем, полученные в нашей лаборатории за 2018 год.

Улучшение поведения подсистемы памяти было одним из основных приоритетов инженеров с первых дней появления на прилавках CPU Summit Ridge, теперь же потребитель в праве получить результат буквально сразу. Ощутимо улучшилась латентность ОЗУ, посмотрим, как это повлияло на общую производительность ПК.

C простейшей «считалкой» картина получилась не слишком обнадёживающей. Улучшения нет, а скорее видно отставание, но его можно объяснить и разными версиями операционной системы и драйверов.

Многопоточные сценарии wPrime скорее отреагировали на рост частоты ЦП, преимущество назвать можно символическим.

Явный прогресс есть в перекодировке видео, пусть он и не слишком велик.

Также прирост появился и в Cinebench.

POV-Ray слабо реагирует на рост частоты ОЗУ, потому тут скорее наблюдается эффект от разгона CPU.

LuxMark обычно чутко реагирует на разгон памяти, но, вслед за Raven Ridge, новейший представитель серии Pinnacle Ridge оказался не у дел, результаты вышли хуже, чем у прошлого поколения продуктов. Любопытно проследить за выступлением GeForce GTX 780Ti, та же версия драйвера вернула полученный результат к прежним уровням, свойственных прежде протестированным ЦП. Выходит, преимущество в компьютерах с участием APU — явление уникального характера.

Ярких результатов нет и в Fire Strike, небольшая прибавка в баллах есть лишь в сценарии Physics.

DiRT 3 необходим нам для анализа быстродействия подсистемы памяти и он с этой миссией справился на «отлично». Прибавка в кадровой частоте не может быть списана на какую-либо погрешность, прирост есть и он действительно высок.

Средние настройки в Hitman: Absolution также выявляют в новом продукте лидера среди моделей CPU от AMD, очевидно, сказывается здесь как разгон ЦП, так и памяти.

Повышение требований к видеоподсистеме уравнивает все мощные модели ЦП, потому в таких условиях новинка себя проявить как следует не смогла.

Энергопотребление системы

Замеры выполнялись после прохождения всех прочих тестов в «устоявшемся» режиме компьютера при помощи прибора собственной разработки. Для создания нагрузки я выбрал тестовую дисциплину x265 HD Benchmark (2.1.0.4). Производился расчёт среднего значения потребления тестового стенда «от розетки» на протяжении цикла перекодирования, а затем, после завершения теста, ещё минуту замерялся уровень, когда система простаивала.

На финальных цифрах потребления стенда сказывается не сильно повышенное процессорное напряжение относительно прежде рассмотренных продуктов AMD Summit Ridge. Оттого лишь приятнее констатировать факт схожей производительности систем при меньших затратах электрической энергии, когда речь идёт про Ryzen 7 2700.

Дополнительным подтверждением будет коэффициент энергоэффектвиности, рассчитанный с привязкой к результатам x265 HD Benchmark.

Вывод

На протяжении последнего года специалисты AMD совершенствовали продукты, оказавшиеся на прилавках, не оставив покупателей в томном ожидании будущих моделей. Обновления микрокода позволили многим из пользователей наконец запустить модули памяти на высоких частотах, хотя сразу после анонса CPU серии Ryzen такая процедура была сопряжена со значительными трудностями. Верхняя граница множителя DRAM была пересмотрена, также ввели ряд промежуточных значений, снизив шаг. Немаловажную роль играет и появление возможности тонкой подстройки вторичных и третичных задержек. Безусловно, все эти труды не прошли зря, теперь, с выходом нового семейства CPU Pinnacle Ridge, границы частоты, при которой можно заявлять о стабильной работе, серьёзно увеличились.

В подобном ключе, к сожалению, нельзя рассуждать о потенциале кристалла нашего Ryzen 7 2700. Разгон никуда не пропал, он возможен, но финальная картина не такая радужная, как того хотелось бы. Конечный прирост не укладывается даже в 2% относительно бывшего флагмана линейки R7 1800X. Однако ситуация развивается в другом направлении, теперь выход на предельные отметки сопровождается не таким высоким действующим напряжением, что снижает нагрузку на материнскую плату, да и сам CPU греться будет не так сильно.

Что касается производительности, то особой разницы по сравнению со старым поколением Ryzen замечено не было. Даже если она и есть, то незначительная. Энергопотребление с переходом на 12-нм нормы действительно снизилось, пусть хоть и не сильно много. В целом, Zen+ можно признать как работу над ошибками и надеяться, что будущая архитектура Zen 2 принесет намного больше, чем это обновление.

В наших будущих материалах мы познакомимся с материнскими платами, основанными на базе новых хабов от AMD, а также попробуем выяснить, как пройдёт разгон свежего поколения CPU на устройствах, где распаяны наборы системной логики трёхсотой серии.