Железо

Новая статья: Обзор процессора AMD Ryzen 9 3900X: раздвоение личности

Желание компании выпустить свои новые 7-нм продукты непременно в «красивую» дату 7 июля (7. На прошлой неделе AMD устроила компьютерной прессе настоящий кошмар. Например, образцы Ryzen 3000 приехали в нашу лабораторию всего за пять дней до «часа X», но даже в течение этих пяти дней мы то и дело получали обновления BIOS для тестовой материнской платы на базе набора логики X570, которые не только исправляли ошибки и добавляли платформе стабильности, но и серьёзно влияли на производительность. 07) привело к тому, что подготовка к их анонсам велась в дикой спешке и очень сумбурно.

Но в итоге был выбран компромисс: обзор был разделён на две части. Из-за этого мы были поставлены перед непростым выбором: либо заниматься непрерывным перетестированием новых процессоров на очередных версиях прошивок и отказаться от любых попыток успеть с публикацией обзора первых носителей микроархитектуры Zen 2 в момент окончания информационного эмбарго, либо использовать в публикации не самые актуальные данные о производительности. А эта статья – вторая часть, и в ней речь пойдёт о старшем 12-ядерном представителе нового семейства, процессоре Ryzen 9 3900X. Первую часть, которая посвящена восьмиядерному Ryzen 7 3700X, вы, скорее всего, уже прочитали – она появилась на нашем сайте в тот самый момент, когда по всему миру стартовали продажи Ryzen 3000.

Такое разделение позволило нам ещё раз перепроверить все результаты на последней (к текущему моменту) версии прошивки для материнской платы, и гарантировать, что первые покупатели Ryzen 3000 получат в своё распоряжение именно тот уровень производительности, о котором идёт речь в данном материале.

Дело в том, что те пять разных версий BIOS для нашей тестовой материнской платы, которые мы проверили за пять дней экспериментов, меняли в системе достаточно фундаментальные вещи. Впрочем, никакой уверенности, что этот уровень производительности не подвергнется очередным корректировкам уже в самое ближайшее время, у нас нет. И вполне возможно, что впоследствии компания захочет как-то изменить рабочие параметры своих процессоров ещё раз. В них AMD не только занималась оптимизацией контроллера памяти, но и «подкручивала» переменные технологии Precision Boost 2, повышая реальные частоты процессоров в ущерб энергоэффективности. Иными словами, сегодняшние тесты Ryzen 3000 – это лишь предварительное знакомство, которое происходит на одном из ранних этапов жизненного цикла новинок.

Возможно, в сложившихся условиях правильным было бы подождать несколько недель, и подробно протестировать новые чипы, когда ситуация с ними уже устаканится: производители материнских плат подготовят стабильные версии прошивок, основанные на библиотеках AGESA, имеющих все необходимые оптимизации, а AMD придёт к конечному пониманию, какого баланса между производительностью и энергоэффективностью она хочет достичь в конечном итоге.

Ажиотаж, созданный вокруг новой версии микроархитектуры авторства AMD и первых десктопных процессоров на её основе, настолько велик, что компьютерное сообщество готово глотать любую информацию, пусть даже она носит характер грубой оценки. Однако, поступать так было бы не слишком рационально. Позднее же, чтобы поставить финальную точку в теме производительности новинок, мы просто протестируем их ещё раз. Поэтому обзор Ryzen 9 3900X всё-таки выходит на нашем сайте сразу после обзора Ryzen 7 3700X, несмотря на явную «сырость» этих продуктов.

⇡#Из восьми — двенадцать: топология Ryzen 9 3900X

Процессоры теперь представляют собой не монолитный кристалл, а собираются из нескольких составляющих. Вместе с новой микроархитектурой Zen 2 компания AMD вводит в употребление и новую топологию. Бюджет таких многоядерных процессоров состоит из почти 10 млрд. Это позволяет компании в рамках старой экосистемы Socket AM4 предложить новые мощные CPU, насчитывающие 12 и 16 ядер. транзисторов, но они распределены по нескольким полупроводниковым кристаллам, подобно тому, как это было сделано в HEDT-процессорах Ryzen Threadripper.

Во-первых, это – восьмиядерные «вычислительные» CCD-чиплеты, выпускаемые по 7-нм техпроцессу на предприятиях TSMC. Однако в отличие от Threadripper десктопные процессоры нового поколения конструируются не из одинаковых компонентов, в них используются полупроводниковые кристаллы двух разных типов. Во-вторых, – дополнительный 12-нм I/O-чиплет с контроллером памяти, контроллером PCI Express 4. Каждый такой чиплет объединяет в себе два CCX-комплекса, содержащих по четыре ядра и 16 Мбайт кеш-памяти третьего уровня. 0 и элементами SoC, который отвечает за функции ввода-вывода.

транзисторов площадью по 74 мм2, и 12-нм I/O-чиплета площадью примерно 125 мм2, состоящего из 2,09 млрд. С учётом того, что Ryzen 9 3900X – двенадцатиядерный процессор, он сконструирован сразу из трёх полупроводниковых кристаллов: из двух 7-нм CCD-чиплетов, насчитывающих по 3,9 млрд. Соединяются чиплеты шиной Infinity Fabric, такой же, как используется для связи между CCX-комплексами внутри одного CCD-чиплета. транзисторов. Причём, что особенно важно, чиплеты с ядрами не имеют прямого связывающего их линка, а всё межъядерное взаимодействие строится через I/O-чиплет, который выполняет также и роль коммутатора.

И это действительно так: по одному вычислительному ядру в каждом имеющемся CCX-комплексе аппаратно заблокировано, что и делает из изначально 16-ядерной заготовки процессор с 12 ядрами. Нетрудно сосчитать, что в 12-ядерном процессоре Ryzen 9 3900X должны быть активны не все ядра из доступных. Но AMD всё же не отказывается от идеи выпуска и 16-ядерного Socket AM4-продукта. В данном случае ограничение количества ядер – мера отчасти вынужденная, поскольку 16 ядер достаточно трудно вписать в допустимые для Socket AM4 пределы энергопотребления. Такой проект запланирован на осень, он выйдет под именем Ryzen 7 3950X, но для него производителю придётся прибегнуть к специально организованному тщательному отбору полупроводниковых кристаллов.

Во-первых, он позволяет упростить дизайн и производство процессоров, а также предлагает пути для простой масштабируемости продуктов. Чиплетный подход позволяет получить сразу несколько преимуществ. 0. Во-вторых, за счёт разделения функций по чиплетам разного типа AMD получила возможность обходиться без дублирования узлов, нужных в единичном количестве, например, контроллера памяти или контроллера шины PCI Express 4. Никаких намёков на привычные пользователям Threadripper NUMA-режимы в Socket AM4-системах нет, все ядра в 12- и 16-ядерных процессорах имеют абсолютно одинаковый доступ ко всему массиву оперативной памяти. Благодаря тому, что все подобные блоки вынесены в единый I/O-чиплет, к которому CCD-чиплеты имеют равноправный доступ, логически процессор представляет собой монолитную структуру с централизованными механизмами обращения к памяти и ко внешним устройствам.

Что касается доступа к памяти, то с ним всё действительно в порядке. Всё сказанное стоит проиллюстрировать результатами практических измерений. А это значит, что подсоединение к I/O чиплету с контроллером памяти не одного, а сразу двух CCD-чиплетов не влечёт за собой никаких негативных эффектов. Ryzen 9 3900X показывает примерно те же латентности, что и восьмиядерный процессор Ryzen 7 3700X. Благодаря чиплетной компоновке память для всех ядер действительно представляется единым массивом с одинаковыми задержками.

Получается, что контроллер памяти в I/O-чиплете Ryzen 3000 как раз оптимизирован для работы с двумя CCD-чиплетами и при подключении одного чиплета полную производительность выдать не может. И кстати, обратите внимание, Ryzen 9 3900X не подвержен той самой проблеме с пониженной вдвое пропускной способностью записи, которую мы обнаружили у Ryzen 7 3700X.

Кажется, что расположение ядер в различных CCD-чиплетах должно накладывать существенный штраф при пересылках данных между ними. Но гораздо большее беспокойство, чем скорость работы памяти, вызывают латентности межъядерного взаимодействия. Однако, как это ни удивительно, подобной проблемы у Ryzen 9 3900X вообще не существует. Например, латентность при обмене информацией между ядрами, находящимися в разных кристаллах в процессорах Threadripper, в полтора раза выше, чем при пересылках между ядрами разных CCX-комплексов внутри одного кристалла. Здесь межъядерное взаимодействие между ядрами, относящимися к разным CCX-комплексам, приводит к одинаковым задержкам вне зависимости от того, идёт речь про CCX в одном и том же или в различных CCD-чиплетах.

Благодаря централизованной схеме взаимного соединения ядер, многокристалльный процессор Ryzen 9 3900X со стороны выглядит как полностью цельное решение. И это – действительно серьёзное достижение. И следовательно, нет никаких причин для сравнения Ryzen 9 3900X с Threadripper. Никаких дополнительных штрафов при межчиплетной коммуникации в нём действительно нет. То, что предлагает AMD на этот раз – полноценный 12-ядерный процессор, а не сборка из двух шестиядерников в одном корпусе.

⇡#Подробнее о характеристиках Ryzen 9 3900X

Это было логично, исходя из числа ядер и потоков: Ryzen 7 3700X – восьмиядерный и шестнадцатипоточный CPU, ровно как и Core i9-9900K. В обзоре Ryzen 7 3700X мы сопоставляли его со старшими LGA1151-процессорами Intel. Рекомендованную стоимость на уровне $499 в новом модельном ряду получил 12-ядерный и 24-поточный Ryzen 9 3900X, и именно он позиционируется в качестве альтернативы для пятисотдолларового восьмиядерника Core i9-9900K. Однако на самом деле AMD продолжает следовать своему принципу «у нас будет больше ядер за те же деньги, чем у конкурента», и противопоставляет Core i9-9900K совсем другой свой процессор.

Ядра/ Потоки

Базовая частота, МГц

Турбо-частота, МГц

L3-кеш, Мбайт

TDP, Вт

Чиплеты

Цена

Ryzen 9 3950X

16/32

3,5

4,7

64

105

2×CCD + I/O

$749

Ryzen 9 3900X

12/24

3,8

4,6

64

105

2×CCD + I/O

$499

Ryzen 7 3800X

8/16

3,9

4,5

32

105

CCD + I/O

$399

Ryzen 7 3700X

8/16

3,6

4,4

32

65

CCD + I/O

$329

Ryzen 5 3600X

6/12

3,8

4,4

32

95

CCD + I/O

$249

Ryzen 5 3600

6/12

3,6

4,2

32

65

CCD + I/O

$199

Ведь помимо полуторакратного превосходства в числе ядер и потоков Ryzen 9 3900X может предложить и гигантский L3-кеш суммарным объёмом 64 Мбайт, в то время как в конкурирующем процессоре кеш-память третьего уровня меньше в четыре раза. Уже при простом сопоставлении характеристик Ryzen 9 3900X против Core i9-9900K процессор AMD выглядит очень внушительно. 0. Кроме того Ryzen 9 3900X может похвастать официальной поддержкой DDR4-3200 и ускоренного варианта шины PCI Express 4.

Они для 12-ядерника заявлены в диапазоне 3,8-4,6 ГГц, хотя в реальности он будет стремиться приблизиться к его верхней границе за счёт агрессивно настроенной технологии Precision Boost 2. Единственное, в чём Ryzen 9 3900X пока не смог превзойти процессоры Intel, так это в тактовых частотах. Впрочем, более низкие частоты Ryzen 3000 вполне компенсируются его выдающимся показателем IPC (числом исполняемых за такт инструкций): как мы уже могли убедиться, во многих случаях на одинаковых частотах ядра Zen 2 работают даже быстрее ядер Coffee Lake Refresh.

Только в её составе есть 12-ядерник Core i9-9920X, но он оценивается в $1199, то есть в 2,4 раза дороже флагманской новинки AMD, относящейся к массовой платформе Socket AM4. В итоге, чтобы найти в стане Intel подходящего соперника для Ryzen 9 3900X с таким же числом ядер, нам неминуемо придётся обращаться к тяжеловесной HEDT-платформе LGA2066. И это значит, что Ryzen 9 3900X фактически стирает грань между HEDT и Socket AM4. Тут, конечно, можно возразить, что HEDT-платформа предлагает четырёхканальный контроллер памяти и большее количество линий PCI Express, однако такие возможности вряд ли можно отнести к жизненно необходимым для большинства пользователей вещам. Благодаря такому подарку от AMD пользователи обычных массовых систем могут теперь получить тот уровень многопоточности, который совсем недавно был доступен только обладателям тяжеловесных и дорогостоящих платформ LGA 2066 или Socket TR4.

Ryzen 9 3900X

Core i9-9920X

Core i9-9900K

Threadripper 2920X

Платформа

Socket AM4

LGA2066

LGA1151v2

Socket TR4

Техпроцесс, нм

7/12

14

14

12

Ядра/ потоки

12/24

12/24

8/16

12/24

Частота (номинал/турбо), ГГц

3,8/4,6

3,5/4,4

3,6/5,0

3,5/4,3

L3-кеш, Мбайт

64

19,25

16

32

TDP, Вт

105

165

95

180

Память

2 x DDR4-3200

4 x DDR4-2666

2 x DDR4-2666

4 x DDR4-2933

Линии PCIe

24 x Gen4

44 x Gen3

16 x Gen3

64 x Gen3

Цена

$499

$1199

$488

$625

Среди процессоров потребительского сегмента этот процессор смотрится как пришелец из иного мира. Давайте посмотрим на характеристики Ryzen 9 3900X подробнее. Иными словами, правомерно говорить, что Ryzen 9 3900X – яркая демонстрация правильности взятого AMD курса. Так получается за счёт наличия увеличенного числа ядер и огромного кеша, а эти характеристики приобретены им благодаря внедрению чиплетного дизайна. Инженеры компании «лёгким движением руки» собрали из двух CCD-чиплетов массовый процессор, догнать который по базовым характеристикам Intel в ближайшее время явно не сумеет.

 

Обычно процессоры с большим числом ядер получают меньшие тактовые частоты, но в этом случае получилось наоборот. Ещё одна особенность Ryzen 9 3900X – сравнительно неплохие частоты. А это значит, что Ryzen 9 3900X будет хорош как в многопоточных приложениях, так и при более простой нагрузке на ограниченное число ядер. И по номинальной, и по максимальной частоте Ryzen 9 3900X превосходит восьмиядерник Ryzen 7 3700X, и даже опережает восьмиядерный Ryzen 7 3800X с точки зрения максимальной частоты. То есть, данный процессор должен быть универсальным, а не узкоспециализированным решением для рабочих ресурсоёмких нагрузок, за это отвечает технология Precision Boost 2 в агрессивности которой в Ryzen 3000 мы уже убедились.

Минимальные частоты, которые наблюдаются при полной загрузке процессора рендерингом, начинаются от 4,025 ГГц. Посмотрите, например, как распределяются реальные рабочие частоты Ryzen 9 3900X в Cinebench R20 при нагрузке на различное число вычислительных ядер.

При этом в случае загрузки работой небольшого числа ядер Ryzen 9 3900X выходит на частоты выше 4,3-4,4 ГГц. А например, при восьмиядерной нагрузке процессор уже способен работать на частоте 4,1 ГГц, то есть как минимум не медленнее, чем Ryzen 7 3700X.

Ryzen 9 3900X, в котором ядер в полтора раза больше, тоже оказался подвержен этой проблеме, причём даже в большей степени. При знакомстве с Ryzen 7 3700X, мы обратили внимание на его высокие рабочие температуры.

8, поднимает температуру CPU в номинальном режиме вплоть до 95 градусов (с кулером Noctua NH-U14S), а конвертер питания материнской платы рапортует о потреблении процессором порядка 190 Вт электроэнергии. Стресс-нагрузка, полученная при помощи утилиты Prime95 29.

Однако судя по всему, инициатором такого «разгона из коробки» выступает сама AMD, и непонятно, то ли такой режим теперь станет стандартным, то ли его ввели лишь на время выхода первой волны обзоров для получения более положительных отзывов в прессе, и впоследствии он будет убран. Выглядит это несколько ненормально, и нам уже удалось получить неофициальные подтверждения, что в последних версиях BIOS, пришедших для X570-материнских плат перед анонсом Ryzen 3000, технология Precision Boost 2 настроена с сильным завышением допустимых пределов по потреблению и тепловыделению, что автоматически обеспечивает дополнительный прирост рабочих частот.

⇡#Разгон

Тут уже всё сделано до нас. Про разгон Ryzen 9 3900X рассказать особо нечего. Параметры технологии Precision Boost 2 у 12-ядерника выкручены до предела, и этот процессор работает на максимально возможных при динамическом разгоне частотах без какой-либо дополнительной настройки.

К сожалению, процессор сильно греется, и это практически полностью связывает руки при оверклокинге. Если же говорить о разгоне статическом, то с установкой напряжения питания 1,2 В оказалось возможным добиться стабильной работы на частоте 4,0 ГГц.

Технология Precision Boost 2 даже при 100-процентной нагрузке на процессор обеспечивает незначительно более низкую частоту, зато при загрузке работой лишь части ядер она способна обеспечить для Ryzen 9 3900X заметно лучшее быстродействие. Очень сомнительно, что в таком статическом разгоне есть какой-то практический смысл.

Следующая страница →

⇣ Содержание

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru/www/delivery/avw.php?zoneid=1778&cb=INSERT_RANDOM_NUMBER_HERE&n=a08ada54" border="0" alt=""/> <img src="https://ad.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть