Главная » Железо » Новая статья: Обзор процессора AMD Ryzen Threadripper 2920X: стоит ли брать 12-ядерник AMD вместо Core i9-9900К?

Новая статья: Обзор процессора AMD Ryzen Threadripper 2920X: стоит ли брать 12-ядерник AMD вместо Core i9-9900К?

Действительно, предложения Intel для энтузиастов высокой производительности в течение долгого времени не претерпевали существенного прогресса. Когда летом 2017 года AMD выпустила свои первые процессоры Threadripper, многие восприняли это как революцию на рынке HEDT (высокопроизводительных настольных систем). Ryzen Threadripper стали в этих условиях глотком свежего воздуха: в них все принятые ранее правила были отметены. Наращивание числа вычислительных ядер происходило очень медленными темпами, процессоры сохраняли запредельно высокую цену и к тому же часто имели ограничения по количеству доступных для использования линий PCI Express. В то время как Intel только готовилась выпустить 10-ядерный чип с 44 линиями PCI Express, старший процессор AMD Ryzen Threadripper для новой HEDT-платформы сразу же предложил энтузиастам 16 ядер Zen и 60 линий PCI Express при цене всего в одну тысячу долларов.

Никто не станет спорить с тем, что удельная производительность на ядро у процессоров AMD заведомо хуже, чем у Intel Core. И такое решение отлично сработало, несмотря на все недостатки микроархитектуры Zen. В результате первый 16-ядерный процессор семейства Ryzen Threadripper, 1950X, смог завоевать немалую популярность среди создателей цифрового контента. Но профессиональные пользователи всё равно восприняли многоядерные процессоры AMD с большим воодушевлением, поскольку задачи, с которыми они сталкиваются по роду деятельности, обычно предполагают возможность эффективного распараллеливания. Вместе с тем свежие Ryzen Threadripper второго поколения получили в своё распоряжение не только возросшее число ядер, но и более новый дизайн Zen+, предполагающий использование современной 12-нм производственной технологии, улучшенную производительность и более высокие тактовые частоты. Теперь же, спустя год, AMD решила радикально усилить своё предложение и выпустила второе поколение Threadripper, в которое вошёл ещё более впечатляющий монстр – 32-ядерный Ryzen Threadripper 2990WX.

Семейство Ryzen Threadripper состоит далеко не из одной модели, и интерес в нём могут представлять не только старшие версии с максимальным числом вычислительных ядер. Однако не Ryzen Threadripper 2990WX является главным героем этого материала. Во втором поколении число кристаллов в составе процессоров удвоилось, теперь их стало четыре, и это дало возможность выпустить 24- и 32-ядерные Threadripper. Например, первое поколение Threadripper, в котором процессоры были построены на двух восьмиядерных кристаллах Zeppelin, включало в себя три процессора — с 8, 12 и 16 ядрами. В итоге полное семейство Ryzen Threadripper второго поколения состоит из четырёх моделей, а в сумме модельный ряд стал насчитывать семь различных HEDT-процессоров. Одновременно с этим в обновлённом семействе сохранились и процессоры из двух кристаллов, в которых предусматривается 12 или 16 вычислительных ядер.

 

Ядра/ Потоки

Базовая частота, ГГц

Макс. частота, ГГц

L3-кеш, Мбайт

Поддержка памяти

Линии PCIe

TDP, Вт

Цена

Threadripper 2990WX

32/64

3,0

4,2

64

4 х DDR4-2933

60

250

$1799

Threadripper 2970WX

24/48

3,0

4,2

64

4 х DDR4-2933

60

250

$1299

Threadripper 2950X

16/32

3,5

4,4

32

4 х DDR4-2933

60

180

$899

Threadripper 2920X

12/24

3,5

4,3

32

4 х DDR4-2933

60

180

$649

Threadripper 1950X

16/32

3,4

4,0

32

4 х DDR4-2667

60

180

$779

Threadripper 1920X

12/24

3,5

4,0

32

4 х DDR4-2667

60

180

$485

Threadripper 1900X

8/16

3,8

4,0

16

4 х DDR4-2667

60

180

$319

Но к настоящему моменту список доступных для покупки Ryzen Threadripper второго поколения наконец-то окончательно пополнился за счёт 12-ядерной модели 2920X и 24-ядерного процессора 2970WX. Процессоры Ryzen Threadripper второго поколения с 16 и 32 ядрами доступны в продаже с августа, и на нашем сайте вы можете найти отдельный посвящённый им обзор. И среди этих процессоров в первую очередь наше внимание привлекла младшая модель.

И это значит, что данный процессор не обязательно нужно рассматривать как сравнительно доступную, но всё же дорогую HEDT-модель. Дело в том, что 12-ядерный Ryzen Threadripper 2920X имеет сравнительно невысокую официальную стоимость – $649. Рекомендованная стоимость старшего массового восьмиядерника Intel установлена на отметке $488, но купить по такой цене его невозможно. С позиции цены его вполне можно противопоставить и массовым решениям — например, интеловскому LGA 1151v2-флагману, Core i9-9900K. Из-за сложившейся рыночной ситуации, когда доступность CPU Intel крайне ограничена, реальные цены Core i9-9900K начинаются от $570, и это позволяет нам говорить о Ryzen Threadripper 2920X как о его сопернике без особых натяжек.

Ведь вполне может быть, что именно младший Ryzen Threadripper второго поколения, а не Core i9-9900K, стоит рекомендовать для тех пользователей, которые хотят замахнуться на максимальную или экстремальную сборку. Иными словами, в этой статье мы попробуем дать оценку тому, насколько Ryzen Threadripper 2920X может быть интересен в качестве основы для обычного десктопа верхней ценовой категории.

⇡#Семейство Threadripper 2: основы

Подход AMD к созданию Threadripper заключался в адаптации серверных процессоров EPYC для настольных систем, поэтому такие процессоры получили определённые эксплуатационные особенности, которые в определённых обстоятельствах могут стать проблемой. Хотя мы планируем противопоставить 12-ядерный Ryzen Threadripper массовому десктопному восьмиядернику, начать следует с напоминания, что идеологически 2920X, как и любой другой процессор этого семейства, нельзя считать простым улучшенным Ryzen.

При этом каждый из таких кристаллов имеет собственный двухканальный контроллер памяти и контроллер PCI Express на 32 линии, а в сумме всё это хозяйство даёт до 32 ядер, до 64 потоков, до 128 линий PCI Express и до восьми каналов памяти. Процессоры EPYC – это монструозные не только по характеристикам, но и по габаритам CPU для 4096-контактного процессорного гнезда, построенные при помощи четырёх спрятанных под процессорной крышкой восьмиядерных кристаллов Zeppelin.

Изначальные возможности были уполовинены: пользователям настольных систем досталось лишь два работающих кристалла Zeppelin, то есть до 16 вычислительных ядер, четыре канала памяти и 64 линии PCI Express, четыре из которых были зарезервированы для организации связи с чипсетом. При выпуске первого поколения Threadripper компания AMD решила не давать в руки энтузиастов весь потенциал, доступный в серверных конфигурациях. Это не добавило каналов памяти или линий PCI Express, которые были изначально урезаны на уровне платформы, но зато позволило AMD нарастить число вычислительных ядер, доведя их количество до 32 штук в старшей модели. Однако в новом поколении Threadripper 2 часть возможностей EPYC вернулась обратно: модели 2970WX и 2990WX стали строиться с использованием четырёх кристаллов Zeppelin.

Они продолжают строиться на паре кристаллов Zeppelin — с той лишь разницей, что теперь это улучшенный кремний, который производится по 12-нм технологии и имеет микроархитектуру Zen+. В то же время в процессорах Threadripper 2920X и 2950X всё осталось по-старому. Рост удельной производительности обеспечивается за счёт оптимизации кеш-памяти. Благодаря этому даже те Threadripper 2, которые не располагают дополнительными ядрами, получили немного возросший показатель IPC (количество инструкций на такт) и увеличенные тактовые частоты. Использование же усовершенствованного 12-нм техпроцесса GlobalFoundries (12LP) позволяет при прочих равных снизить напряжение питания на 80-120 мВ, что в конечном итоге обеспечивает примерно 200-мегагерцевое расширение частотного потенциала. В Zen+ латентность L1-кеша уменьшена примерно на 8 %, латентность L2-кеша – на 9 % и латентность L3-кеша – на 15 %.

Дело в том, что, вследствие особенностей конструкции платформы Threadripper, старшие процессоры с 24 и 32 ядрами получают кристаллы Zeppelin двух типов: такие, которые имеют собственный контроллер памяти, и те, которые его лишены. Несмотря на то что процессоры Threadripper 2920X и 2950X на фоне своих старших собратьев 2970WX и 2990WX выглядят не так уж и впечатляюще, они имеют очевидное преимущество. Это приводит к заметному росту задержек, и при многих вариантах нагрузки такая разнородность обращений оказывается фатальной, приводя к падению производительности. Поэтому доступ к памяти оказывается неравномерным, и половина ядер для работы с данными вынуждена обращаться через дополнительных посредников в лице соседних кристаллов. С процессорами же Threadripper 2, построенными двух кристаллах, такой проблемы не существует.

В то время как 16-ядерный 2950X всегда работал лучше, чем его предшественник, 1950X, ввиду более высокой частоты и некоторых улучшений в микроархитектуре, 2990WX оказался крайне капризной штуковиной. Когда мы тестировали Threadripper 2990WX и 2950X, всё это проявилось в полной мере. Однако там, где алгоритмы завязаны на работу с памятью, Threadripper 2990WX мог существенно проигрывать в производительности 16-ядерному Threadripper 2950X. В приложениях, которые хорошо распараллеливаются и не требуют обращений к большим объёмам данных, 32-ядерный Threadripper 2 выглядел как «царь зверей», недосягаемый ни для какого другого чипа. С младшими же модификациями 2920X и 2950X никаких подобных проблем нет, они универсальны и вполне подходят для широкого круга задач. Иными словами, старшая 32-ядерная модель может рассматриваться лишь как нишевое решение для рендеринга — и не более того.

В его основе, как и в 16-ядерном Threadripper 2950X, используется два 12-нм кристалла Zeppelin. Если говорить конкретно о главном герое этого обзора, Ryzen Threadripper 2920X, то он, в отличие от 2950X, – ещё более простой процессор с 12, а не с 16 вычислительными ядрами. И такая организация имеет свои плюсы и минусы. Разница лишь в том, что у 2920X в каждом из таких кристаллов заблокировано по два ядра – по одному в каждом CCX (CPU Complex) блоке. Но с другой – ядра получают в своё распоряжение больший, чем у Threadripper 2950X, объём кеш-памяти третьего уровня и могут лучше разгоняться по частоте за счёт технологий авторазгона. С одной стороны, нагрузка, порождающая среднее количество потоков, будет требовать более активного обращения к связям между кристаллами, которые сильным местом в конструкции Threadripper считаться определенно не могут.

⇡#Threadripper 2920X в подробностях

Прибавка обеспечивается главным образом увеличившимися частотами. В целом Threadripper 2920X можно считать простым обновлением прошлогоднего Threadripper 1920X с лучшей производительностью. И хотя паспортная базовая частота осталась на старом 3,5-гигагерцевом уровне, максимальная частота в турборежиме теперь декларируется на уровне 4,3 ГГц вместо 4,0 ГГц.

В результате при условии качественного охлаждения Threadripper 2920X удаётся удерживать реальную частоту выше 3,8 ГГц при загрузке вплоть до 12 ядер. При этом нужно иметь в виду, что увеличение производительности будет подкрепляться улучшенными технологиями Precision Boost 2 (PB2), которая тонко подстраивает рабочую частоту под параметры нагрузки и текущего энергопотребления, и Extended Frequency Range 2 (XFR2), дополнительно наращивающую частоту процессора в благоприятном температурном режиме.

Наглядно проиллюстрировано это на следующем графике, где задокументировано поведение Threadripper 2920X в номинальном режиме при рендеринге в Blender с задействованием различного количества ядер.

Как следует из приведённых данных, Threadripper 2920X работает в среднем на 300 МГц более высокой частоте частоте по сравнению с предшественником из прошлого поколения, Threadripper 1920X.

Частота Threadripper 2920X подстраивается таким образом, чтобы не выходить за установленные спецификацией лимиты. При этом энергопотребление процессора ограничивается заданным в спецификации значением TDP 180 Вт.

Микроархитектурные улучшения в Zen+ незначительны, а никаких изменений в конструкции и реализации межкристальных взаимодействий в Threadripper 2920X нет. Различие частот 12-ядерных Threadripper первого и второго поколений позволяет с высокой степенью достоверности прикинуть тот уровень быстродействия, который может обеспечить 12-ядерная новинка, ведь он напрямую связан с частотой. Соединение между кристаллами реализуется посредством Infinity Fabric с пропускной способностью порядка 50 Гбит/с (при работе памяти в режиме DDR4-3200). Этот процессор строится на двух кристаллах Zeppelin с шестью активными ядрами, двухканальным контроллером памяти и контроллером PCI Express на 32 линии в каждом. Иными словами, внутренняя структура Threadripper 2920X идентична структуре 1920X.

Режимом, принятым по умолчанию, выступает UMA, когда память, физически подключенная к двум разным кристаллам, собрана в единый домен, к которому осуществляется четырёхканальный доступ. Как и раньше, внутренняя топология двухкристального Threadripper 2920X позволяет использовать системную память в режимах UMA и NUMA. Именно такая равномерная конфигурация обеспечивает лучшую производительность в большинстве случаев.

Режим UMA (Distributed)

Режим UMA (Distributed)

В случае, когда нагрузка носит малопоточный характер и все активные процессы, относящиеся к одному приложению, можно собрать в рамках шестиядерного NUMA-узла, это позволяет выиграть в латентности. Однако при помощи утилиты Ryzen Master пользователи могут переключиться в режим NUMA, когда каждый из кристаллов работает в двухканальном режиме с собственной памятью.

Режим NUMA (Local)

Режим NUMA (Local)

⇡#Разгон и Precision Boost Override

Обычно процессоры класса Ryzen Threadripper не отличаются заметным нераскрытым частотным потенциалом. Раз уж мы решили противопоставлять Threadripper 2920X типично десктопному процессору Core i9-9900K, тему разгона обходить стороной нельзя. С Threadripper 2920X ситуация оказалось похожей, разве что 12-ядерный процессор всё же удалось разогнать немного получше – до 4,15 ГГц. Например, 16-ядерный Threadripper 2950X в нашей лаборатории смог преодолеть лишь отметку 4,1 ГГц, но не более того.

При тестировании стабильности с помощью Prime95 29. Такой разгон потребовал увеличения напряжения питания до 1,35 В и включения функции Load-Line Calibration. Однако никаких проблем с устойчивым функционированием системы не возникало, благо для отвода тепла мы пользовались системой жидкостного охлаждения Enermax Liqtech 240 TR4 со специальным водоблоком, который полностью закрывает поверхность Threadripper. 4 температура CPU не превышала 82 градуса, а максимальное энергопотребление CPU составляло 240 Вт.

Она позволяет осуществлять интеллектуальный разгон процессора не до фиксированного значения частоты, а динамически: так, что частота автоматически подстраивается под текущую нагрузку в процессе работы. Затронув тему разгона, нельзя не упомянуть и о ещё одной возможности – функции Precision Boost Override, которая появилась во всех процессорах Ryzen второго поколения, включая и новые Threadripper.

Рабочая частота определяется исходя из потребляемого тока и расчётного тепловыделения, что позволяет управлять производительностью гораздо более тонко. Суть в том, что реализованный AMD турборежим, который управляется технологией Precision Boost 2, работает не по простой формуле, ставящей в соответствие частоту и число загруженных ядер, а опирается на совсем иные параметры.

Повысив их, пользователь может усилить агрессивность турборежима, разрешив процессору при подстройке собственной частоты брать более высокие рубежи как при слабой, так и при многопоточной нагрузке. Функция Precision Boost Override в свою очередь позволяет изменить заранее запрограммированные стандартные лимиты для электрических и тепловых характеристик CPU. И такой разгон во многих случаях интереснее, чем простая установка фиксированной частоты, ведь при использовании Precision Boost Override процессор продолжает интерактивно адаптировать частоту под нагрузку, но делает это заметно смелее, чем в номинальном состоянии.

Иными словами, такая технология разгона – это некий (и даже лучший) аналог интеловской функции Multi-Core Enhancements, которая, жертвуя экономичностью, тоже выводит процессор за рамки номинального режима. AMD говорит, что при условии установки на процессор достаточно мощной системы охлаждения, производительность через Precision Boost Override можно поднять примерно на 13 процентов. Пользователю лишь нужно смириться с тем, что во имя более высокого быстродействия придётся пожертвовать тепловыделением и энергопотреблением. Причём и там, и тут, всё делается таким образом, чтобы не создавать проблем со стабильностью системы.

Однако большинство производителей материнских плат предлагают простой способ модификации этих параметров в один клик. Строго говоря, для настройки Precision Boost Override в BIOS материнской платы или в утилите Ryzen Master нужно изменить три параметра: PPT Limit – максимально допустимый уровень тепловыделения процессора (CPU Package); TDC Limit – максимальный ток, не приводящий к перегреву VRM платы; и EDC Limit – максимальный ток, не приводящий к электрической перегрузке VRM платы.

Например, в BIOS используемой нами для тестов материнской платы MSI MEG X399 Creation опция Precision Boost Override позволяет поднять планку разрешённого энергопотребления процессора до 300, 400 или 500 Вт одним махом.

Изменение профиля частоты проиллюстрировано на следующем графике, где отображено поведение Threadripper 2920X при рендеринге в Blender с задействованием различного количества ядер. Для эксперимента мы выбрали максимальный вариант — 500 Вт, и это действительно увеличило рабочие частоты процессора на 200-300 МГц без какого-либо ущерба для стабильности системы.

Причём наиболее серьёзное увеличение частоты произошло в режимах с высокой нагрузкой на процессор, но и при малопоточной нагрузке процессор не утратил своей способности к авторазгону. Как видите, активация Precision Boost Override позволила перевести рабочие частоты тестового Threadripper 2920X в интервал 4,0-4,3 ГГц. Тем более что в этом случае процессор не только получает более высокую частоту при малопоточной нагрузке, но и сохраняет возможность сбрасывать её вместе с напряжением в моменты простоя. Поэтому Precision Boost Override действительно может оказаться лучшим вариантом, чем простой оверклокинг до фиксированных 4,15 ГГц.

Как следует из результатов измерений, энергопотребление процессора при тестировании в Blender выросло по сравнению с показателями в номинальном режиме не сильнее, чем на 10-15 %. Кстати говоря, такой режим оказался и экономичнее в целом.

И отговаривать мы не будем: Precision Boost Override не нарушает стабильность системы и работает таким образом, что температура процессора всё время остаётся в допустимых пределах.Стало быть, нет причин не воспользоваться этой возможностью, тем более в случае 12-ядерного Threadripper 2920X, который вряд ли сумеет как-то перегрузить систему питания на материнской плате. Хотя AMD считает Precision Boost Override разновидностью разгона и не даёт в отношении этого режима никаких гарантий, мы практически уверены, что большинство владельцев Threadripper второго поколения захотят получить обеспечиваемую им бесплатную дополнительную прибавку к производительности.

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.


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Volvo Care Key: новая система ограничения скорости в автомобиле

Компания Volvo Cars представила технологию Care Key, которая поможет повысить безопасность движения в ситуациях, когда личный автомобиль используется в качестве транспортного средства для каршеринга. Система позволит установить ограничение максимальной скорости перед тем, как передать машину своим родственникам, а также более ...

Смартфону Samsung Galaxy A90 приписывают наличие батареи ёмкостью 3610 мА·ч

Сетевые источники опубликовали новую порцию информации о производительном смартфоне Samsung Galaxy A90, о грядущем выпуске которого мы уже сообщали. Фотографии Reuters По слухам, новинка получит 6,7-дюймовый дисплей с интегрированным дактилоскопическим сканером для биометрической идентификации пользователей по отпечаткам пальцев. «Сердцем» новинки, ...