Тестирование процессора AMD Ryzen 9 7950X3D для платформы АМ5

Оглавление

• Особенности дополнительной кэш-памяти
• Ryzen 9 7950X3D и линейка процессоров AMD
• Тестирование производительности
• Тестовые системы и условия
• Синтетические тесты
• Общие тесты
• Рендеринг
• Работа с фото и видео
• Криптографические тесты
• Сжатие и распаковка
• Математические тесты
• iXBT Application Benchmark 2020
• Игровая производительность
• Энергопотребление и температура
• Проблемы с выходом из строя и прогоранием (решены)
• Выводы

Тестирование процессора AMD Ryzen 9 7950X для платформы АМ5

В прошлом году компания AMD выпустила уникальный для своего времени процессор Ryzen 7 5800X3D, который отличался от остальных моделей серии дополнительной кэш-памятью третьего уровня в отдельном кристалле, присоединенном к вычислительному сверху. Реализация новой технологии установки кэш-памяти в вертикальный стек позволила значительно увеличить общий объем L3-кэша, доступного для всех восьми ядер чиплета. Этот CPU был нацелен на игровые ПК, и дополнительные 64 МБ кэш-памяти в играх оказались весьма полезными, судя по результатам тестов — многое зависит от конкретной игры, но в некоторых проектах этот дополнительный кэш обеспечил прирост производительности в несколько десятков процентов — это при той же или даже меньшей тактовой частоте.

Но это было лишь самое начало, обкатка технологии. AMD явно разрабатывала трехмерный кэш с прицелом на будущее — чтобы производить отдельные кристаллы L3-кэша, используя более проработанные и менее дорогие производственные процессы, чтобы оптимизировать себестоимость продукции. В этот раз они изначально поставили целью внедрение технологии в процессоры серии Ryzen 7000, и выпустили сразу три модели семейства Ryzen 7000X3D со вторым поколением 3D V-Cache, сначала пару топовых моделей: 12- и 16-ядерник Ryzen 9 7900X3D и Ryzen 9 7950X3D, а позднее еще и восьмиядерный Ryzen 7 7800X3D — прямой последователь прошлогодней модели 5800X3D. Все эти процессоры имеют в своей основе аналогичные чипы из серии X, но с добавкой отдельного кристалла с 64 МБ кэш-памяти третьего уровня на один из чиплетов, и в итоге общий объем L3-кэша у них составляет весьма немалые 128 МБ.

Сегодня мы рассматриваем наиболее производительный вариант из них — очередную флагманскую модель Ryzen 9 7950X3D, которая предлагает 16 ядер Zen 4 в двух чиплетах, хотя дополнительный кэш присоединен только к одному из них. Подробнее мы остановимся на таком решении чуть позднее, а в целом определим, настолько ли хорошим получился Ryzen 9 7950X3D, смог ли он опередить предыдущие процессоры серии Ryzen 7000 и лучшую из распространенных моделей Core 13-го поколения Intel, а также попробуем понять, для кого он лучше всего подходит, исходя из результатов нашего тестового набора.

Дополнительный трехмерный вертикальный кэш (3D V-Cache) отлично работал в играх на Ryzen 7 5800X3D, пользователи получили немалый прирост частоты кадров во многих играх, ведь они зачастую сильно зависят от скорости памяти/кэша и могут эффективно использовать дополнительный кэш для повышения производительности. Но есть игры, которые не особенно нуждаются в дополнительном кэше, упираясь больше в сами вычислительные способности многоядерных CPU (например, некоторые стратегии). К сожалению, дополнительный кэш не дает автоматического преимущества во всех играх, и перед покупкой процессора неплохо заранее узнать, ускоряются ли на нем конкретные игры и приложения, которые интересны пользователю.

Выпуск процессоров Ryzen с дополнительным кэшем явно нацелен на устранение самого важного из не таких уж частых случаев отставания от топового процессора серии Raptor Lake компании Intel. Улучшение серии Ryzen 7000 при помощи большего объема кэша третьего уровня должно привести топовый CPU компании AMD как минимум к паритету с Core i9-13900K и в играх и в тяжелых приложениях. Поэтому можно уверенно сказать, что сегодня мы рассматриваем в среднем самый мощный настольный процессор компании — Ryzen 9 7950X3D. Интересно, что рекомендуемую цену топовому CPU назначили ровно такую же, что была у Ryzen 9 7950X в начале продаж — $700. Ключевое слово тут — «была», потому что из-за жесткой конкуренции тогда пришлось ее снижать на $50-$70. Более того, в западных странах уже и X3D-процессоры продаются дешевле рекомендованных цен.

Восьмиядерный Ryzen 7 5800X3D, который был единственной моделью с таким кэшем в прошлой линейке, позволил достать по производительности в играх топовый процессор конкурента — Core i9-12900K. В этот раз у процессоров с дополнительным кэшем такая же задача — хотя процессоры архитектуры Zen 4 примерно соответствуют конкурирующим моделям Intel, в играх Raptor Lake всё же остался лидером. И в этот раз 3D V-кэш снова должен помочь прибавить именно в игровой производительности. Прошлогодний 5800X3D был примерно равен в играх Core i9-12900K, но он имел всего восемь ядер и проигрывал процессорам Alder Lake в многопоточных задачах. В этот же раз AMD решила улучшить игровую производительность, но не потеряв слишком сильно в тяжелой многопоточной. Более того — были анонсированы три модели с 3D V-кэшем: 16-ядерная, 12-ядерная и 8-ядерная. В остальном, X3D-процессоры ничем не отличаются от других процессоров компании под Socket AM5, включая поддержку памяти DDR5-5200, а также PCI-Express 5.0 не только для графики, но и для NVMe-накопителя.

С маркетинговой точки зрения важно, что Ryzen 9 7950X3D нацелен уже не просто на геймеров, а на тех любителей игр, кто использует еще и требовательные рабочие приложения, в которых важна высокая частота, а не только дополнительный кэш. В отличие от Ryzen 7 5800X3D, которому не хватает производительности в вычислительных задачах по сравнению с обычным Ryzen 7 5800X из-за более низких частот, в новых топовых Ryzen 9 7000X3D применяются неоднородные ядра, часть из которых имеет более высокую тактовую частоту и падение вычислительной производительности в целом должно быть ниже. Сегодня мы и узнаем, насколько именно.

Особенности дополнительной кэш-памяти

В этот раз мы не будем приводить все подробности об архитектурных изменениях в процессорах серии Ryzen 7000, основанных на ядрах Zen 4 — обо всем этом максимально подробно написано в обзоре топовой версии процессора без дополнительного кэша — Ryzen 9 7950X. А вот об интересных особенностях моделей с дополнительным кристаллом кэш-памяти обязательно нужно поговорить.

О самой по себе чиплетной организации семейства Ryzen 7000 мы уже писали неоднократно, топовые решения имеют два кристаллами с вычислительными ядрами и кристаллом ввода-вывода (IOD), а младшие решения с восемью ядрами и меньше имеют один вычислительный чиплет. В первом поколении дополнительной кэш-памяти AMD упростила задачу, выпустив только Ryzen 7 5800X3D, имеющий лишь один активный вычислительный чиплет с восемью ядрами, а во второй версии решили пойти на компромисс, выпустив и более многоядерные процессоры, но с некоей изюминкой в виде неоднородности ядер — лишь один кристалл имеет 3D-кэш, а второй там ровно такой же, что и в обычной модели Ryzen 9 без кэша. Подобный асимметричный дизайн означает, что к восьми ядрам из первого кристалла привязаны 96 МБ L3-кэша, а к другим — привычные 32 МБ. Конечно же, чиплеты соединены при помощи Infinity Fabric Interconnect и имеют доступ к памяти друг друга, но это замедляет доступ.

Также два чиплета с ядрами отличаются и по частотным характеристикам, ведь присоединение кристалла с кэшем ограничивает напряжение и максимальную тактовую частоту, которые можно достичь — на уровне порядка 5,2-5,3 ГГц, и по сравнению с максимальной тактовой частотой обычного чиплета в 5,7 ГГц, разница в пиковой производительности получается немалой. AMD намеренно включила два разных типа чиплетов в Ryzen 9 7000X3D, чтобы гарантировать максимальную возможную производительность, обеспечив приложения любым типом ядер на выбор, чтобы лучше соответствовать их потребностям. По мнению компании, внедрение лишь одного кристалла с кэшем обеспечивает оптимальный баланс для максимальной производительности в разных типах нагрузок, игровых и рабочих. Приложения и игры, которые получают пользу от большей кэш-памяти, будут исполняться на кристалле с 3D-кэшем, а остальные воспользуются обычными ядрами второго.

Вертикальный 3D-кэш — это 64 МБ быстрой статической памяти (SRAM), которая расположена в стеке над одним из вычислительных чиплетов архитектуры Zen 4 — над кремнием со своими 32 МБ L3-кэша прямо в вычислительном чиплете. Кристалл с 3D-кэшем назван L3D и расширяет объем L3-кэша для восьми ядер в соответствующем чиплете CCD втрое — от 32 МБ до 96 МБ. Как показывает практика, увеличение объема L3-кэша сильно сказывается на производительности в некоторых задачах, особенно в играх, но не только. Кристалл 3D-кэша присоединен к вычислительному чиплету Zen 4 при помощи переходных отверстий TSV — это вертикальные соединения, проходящие через кремниевую подложку. Они позволяют добавить большой объем кэш-памяти третьего уровня на отдельном кристалле к вычислительному. L3D при этом работает на той же частоте и при том же напряжении, что и L3-кэш на вычислительном кристалле.

Второе поколение 3D V-Cache использует кристалл, произведенный по техпроцессу 7 нм, для ускорения вычислительных чиплетов, произведенных по технологии 5 нм — получая преимущества в себестоимости от чиплетной конфигурации и в теории снижая общую себестоимость производства, поскольку для статической памяти используется более старый и менее дорогой техпроцесс. Компания AMD использует уже второе поколение внешнего кэша, тогда как у конкурента еще нет схожей технологии в аналогичных по позиционированию продуктах.

Технология трехмерного стека основана на технологии SoIC компании TSMC. Чиплет с кэшем укладывается в стек (стопку) над вычислительным кристаллом и соединяется с ним двумя типами соединительных линий TSV — для передачи питания и данных. В первом поколении оба типа TSV были расположены в области основного L3-кэша вычислительного чиплета, но на новом кристалле кэш-память занимает меньшую площадь из-за техпроцесса 5 нм, и даже при уменьшенном размере 7-нанометрового чиплета с кэшем, он накрывает не только область с L3, но и L2-кэш на чиплете. Поэтому AMD пришлось изменять соединения TSV и в вычислительном кристалле и в чиплете с кэшем. Пришлось расширять соединения TSV, предназначенные для питания, так как в области L3-кэша на CCD физически не хватило места. Сигнальные же соединения остались внутри площади L3-кэша на вычислительном кристалле, но специалисты компании сократили их площадь вдвое.

Во втором поколении AMD уменьшила размер кристалла с кэшем, и его площадь теперь составляет 36 мм² по сравнению с 41 мм² в предыдущем поколении. При этом общее количество транзисторов осталось тем же — 4,7 млрд. Даже у чиплета с кэшем первого поколения плотность транзисторов была достаточно велика — втрое плотнее, чем в 7-нанометровом вычислительном чиплете прошлого поколения, а новый чиплет с кэшем плотнее 5-нанометрового чиплета с вычислительными ядрами. Кристалл с кэшем использует оптимизированную по плотности версию техпроцесса, предназначенную для статической памяти, а схема управления находится на основном кристалле, что сокращает накладные расходы. Конечно, применение подобного внешнего кэша сказывается на задержках — они неминуемо увеличиваются. Дополнительная задержка оценивается в четыре такта, зато пропускная способность между чиплетами кэша и вычислительным увеличилась на четверть — до 2,5 ТБ/с.

С программной точки зрения кэш видится как один большой кусок кэш-памяти третьего уровня, и это большая бочка меда, которую получили «игровые» версии процессоров Ryzen 7000. Но без ложки дегтя обойтись не получилось — 3D-кэш получил только один чиплет из пары, поэтому в Ryzen 9 7950X3D только восемь ядер получили кэш, а второй чиплет тут точно такой же, что и в Ryzen 9 7950X. Конечно, у AMD есть логичное объяснение — это снижает себестоимость и повышает производительность в тяжелых многопоточных приложениях, ведь играм не нужно более восьми вычислительных ядер, а чиплет с кэшем работает на меньшей частоте и хуже показывает себя в многопоточных нагрузках.

Итак, раз два чиплета разные, то программам обязательно нужно как-то разбираться, какой вычислительный поток отправить на ядро в чиплете с дополнительным кэшем, а какой — в «обычный». Для того чтобы отправлять игровые нагрузки в чиплет с 3D-кэшем, компания AMD внедрила дополнительный драйвер для контроля этого на программном уровне — 3D Vertical Cache Optimizer Driver, включенный в состав драйверов чипсета. Этот драйвер распределяет рабочую игровую нагрузку на CCD с дополнительным L3-кэшем, используя возможность указаний «предпочтительных ядер» для планировщика Windows.

Но это еще не всё. Программное обеспечение для наборов микросхем AMD включает еще один программный компонент, известный по мобильным решениям — драйвер файла подготовки PPM (PPM Provisioning File Driver), который занимается управлением питания процессора. Для моделей CPU из пары неравнозначных чиплетов, драйвер файла подготовки PPM «паркует» ядра второго чиплета при игровой загрузке, активируя их лишь при необходимости выполнения фоновых задач. Эти два драйвера гарантируют, что вертикальный 3D-кэш принесет пользу в большинстве случаев и производительность не пострадает, ведь чиплет без кэш-памяти имеет возможность работы на большей частоте, и драйвер направит на него те нагрузки, которые выигрывают от высокой частоты. Это не совсем то же самое, что гибридные ядра у Intel, ведь AMD применяет одинаковые процессорные ядра Zen 4, хотя и имеющие разные характеристики по объему L3-кэша и рабочей частоте.

Драйвер PPM управляет потоками, удерживая все потоки игровых приложений на ядрах одного чиплета, устраняя необходимость доступа к L3-кэшу, расположенному на другом чиплете, а увеличенный его объем улучшает частоту попаданий в кэш вместе с общей производительностью. Драйвер может запарковать весь второй чиплет, но если приложению вдруг становится нужно больше восьми ядер, то дополнительные потоки станут выполняться на ядрах второго чиплета — при необходимости все 16 ядер доступны всем приложениям.

Работа драйвера AMD Cache Optimizer чем-то похожа на функциональность ПО конкурента Intel Thread Director, отвечающего за распределение рабочих нагрузок по разным типам ядер на гибридных CPU, но решение AMD дает возможность прямого указания выбора ядер или в настройках UEFI или в Ryzen Master — кроме выбора ядер драйвером, можно вручную выставить настройку предпочтения ядер с кэш-памятью или ядер из обычного чиплета, работающих на повышенной частоте, но без вертикального 3D-кэша. А можно вообще отключить всю эту оптимизацию, если в каких-то редких случаях она работает некорректно.

Почему это вообще понадобилось? Сама Windows выбирает предпочтительные ядра по их тактовой частоте, и в случае однородных ядер это в целом верно, ведь исполнение самых тяжелых нагрузок на самом быстром (по частоте) ядре повысит производительность — как это сделано в смартфонах. Но в случае X3D-процессоров, наличие разнородных вычислительных ядер не только с разной частотой, но и отличающимся объемом кэш-памяти меняет этот подход — более медленное по частоте ядро может подходить для какой-то нагрузки лучше. И оптимизирующий драйвер 3D V-Cache как раз изменяет подход Windows при активации игрового режима, когда система будет сначала использовать ядра с дополнительным кэшем. Сочетание работы двух упомянутых драйверов позволяет гарантировать оптимальное распределение потоков по неоднородным ядрам двух чиплетов.

Поэтому для правильной работы процессоров с 3D-кэшем, нужно убедиться в правильной программной конфигурации. Так как кэш больше всего полезен для игр, то обязательно нужно проверить то, что «Режим игры» (Игровой режим или Game Mode) включен в настройках панели управления Windows. Также нужно установить и/или обновить приложение Xbox Game Bar из магазина Windows. Но самое главное — нужно установить свежие драйверы для наборов логики AMD и перепроверить наличие устройства «AMD 3D V-Cache Performance Optimizer» в диспетчере устройств Windows. Если же там есть неизвестное устройство «ACPIAMDI0101», то следует установить или переустановить драйвер чипсета. Необходимые драйверы включены в чипсетный набор версии 5.01.03.005 и выше, мы тестировали с версией 5.03.24. Игровой режим в Windows 10 (1903 и новее) и Windows 11 (21H2 и новее) обязательно должен быть включен для корректной работы этих драйверов, при этом AMD рекомендует использовать именно Windows 11, что мы и сделали.

Ryzen 9 7950X3D и линейка процессоров AMD

До X3D-процессоров компания AMD выпустила на рынок несколько моделей серии Ryzen 7000, включая флагманский Ryzen 9 7950X и другие модели серии: Ryzen 9 7900X, Ryzen 7 7700X и Ryzen 5 7600X, а также варианты трех последних, имеющие пониженный лимит энергопотребления в 65 Вт. Получается, что AMD сейчас предлагает рынку широкий набор процессоров с разным количеством ядер, частот и цены. Процессоры X3D с дополнительным L3-кэшем еще больше расширяют предложение в семействе Ryzen 7000.

Модель Ryzen 9 7950X3D имеет 16 вычислительных ядер и ограничена энергопотреблением 120 Вт, что на 50 Вт меньше, чем у обычной модели. Но максимальный долговременный уровень потребления Package Power Tracking (PPT) выше — 162 Вт. Вместе с этим AMD понизила и базовую частоту на 300 МГц, сделав ее равной 4,2 ГГц для модели 7950X3D. Второй процессор линейки Ryzen 7000 X3D — Ryzen 9 7900X3D с 12 ядрами и тем же объемом 128 МБ кэша L3. Он также ограничен потреблением в 120 Вт/162 Вт и тоже имеет ту же тактовую частоту в турбо-режиме, что и Ryzen 9 7900X, но сниженную базовую частоту — в этом случае на 200 МГц. Ryzen 7 7800X3D по характеристикам очень похож на Ryzen 7 5800X3D и имеет ту же турбо-частоту в 5 ГГц, а базовая частота для Ryzen 7 7800X3D составляет 4,2 ГГц.

Модель	Ядер	Потоков	Базовая частота, ГГц	Турбо-частота, ГГц	L3-кэш, МБ	Энерго­потребление, Вт	Рек. цена, $
Ryzen 9 7950X3D	16	32	4,2	5,7	128	120/162	699
Ryzen 9 7950X	16	32	4,5	5,7	64	170/230	589
Ryzen 9 7900X3D	12	24	4,4	5,6	128	120/162	599
Ryzen 9 7900X	12	24	4,7	5,6	64	170/230	448
Ryzen 9 7900	12	24	3,6	5,4	64	65/88	460
Ryzen 7 7800X3D	8	16	4,2	5,0	96	120/162	449
Ryzen 7 7700X	8	16	4,5	5,4	32	105/142	341
Ryzen 7 7700	8	16	3,6	5,3	32	65/88	329
Ryzen 5 7600X	6	12	4,7	5,3	32	105/142	241
Ryzen 5 7600	6	12	3,8	5,1	32	65/88	230

Для наглядности рассмотрим характеристики всей линейки процессоров Ryzen 7000, включая и обычные процессоры без 3D-кэша, и модели с дополнительными кристаллами кэш-памяти. Очевидно, что Ryzen 7950X3D и 7900X3D — полные аналоги соответствующих моделей без приставки 3D, отличающиеся от них дополнительным объемом L3-кэша, но сниженными базовыми частотами и уровнем энергопотребления, долговременным и максимальным. А вот модель Ryzen 7 7800X3D получила другой численный индекс по сравнению с Ryzen 7 7700X — это явно последователь дела Ryzen 7 5800X3D. Модель с кэшем отличается от обычной сниженными частотами (и базовой и турбо), но повышенным энергопотреблением — будет интересно сравнить ее с 7700X.

Как и другие процессоры серии, Ryzen 9 7950X3D предлагает 28 линий PCIe 5.0 по сравнению с 16 линиями 5.0 и 12 4.0 у конкурирующих процессоров. Поддерживается только память стандарта DDR5, в отличие от имеющих поддержку и DDR4-памяти решений Intel двух последних поколений. Официально Ryzen 9 7950X3D работает с памятью DDR5-5200, что лучше, чем у Intel Core предыдущего поколения, но чуть хуже, чем у текущего Raptor Lake с DDR5-5600. Но мы то знаем, что процессоры Zen 4 отлично работают с модулями с эффективной частотой 6000 МГц, в том числе которые имеют профили EXPO. Более высокие значения не имеют смысла, так как контроллер памяти переключится в режим 2:1, что отрицательно сказывается на быстродействии и уже не компенсируется ростом частоты DDR5.

Аналогично всем топовым CPU компании AMD, топовый игровой Ryzen 9 7950X3D поставляется без комплектной системы охлаждения, хотя и в довольно большой коробке. Для моделей с дополнительной кэш-памятью, AMD снизила уровень предельной температуры до 89 °C — и после ее достижения процессор начинает снижать частоту ядер, а вместе с ней и производительность. Поэтому в случае X3D-процессоров хорошее охлаждение также весьма важно, и мы бы не советовали использовать воздушный кулер, так как от эффективности охлаждения будет зависеть итоговая производительность процессора именно в предельных случаях. Для игр может хватить и воздушного кулера, но в случае неожиданной многопоточной нагрузки он может и не справиться.

В очередной раз отметим, что нужно учитывать не только сам по себе уровень тепловыделения, который тут даже снижен по сравнению с Ryzen 9 7950X, но и то, что площадь крышки CPU невелика и имеет фигурные вырезы по краям, снижая общую площадь соприкосновения с радиатором. А что еще хуже — сама теплораспределительная крышка довольно толстая, а горячие кристаллы под ней имеют маленькую площадь, и всё это снижает теплопередачу и эффективность охлаждения. Если для остальных процессоров новой платформы с более высоким уровнем TDP установлена максимальная безопасная температура в 95 °C, то для X3D-процессоров это уже лишь 89 °C. Это та температура, которая не повредит CPU даже при долговременной работе.

Большое количество кулеров для разъема AM4 подходят и в случае нового процессорного разъема AM5 — но только те, которые используют родное крепление и заднюю подложку конструкции компании AMD, а не свои собственные крепления, как это нередко бывает в продвинутых системах воздушного и жидкостного охлаждения. Вроде бы обо всем важном поговорили, самое время перейти к оценке производительности Ryzen 9 7950X3D по сравнению с показателями других процессоров AMD и Intel верхнего ценового диапазона.

Тестирование производительности

Тестовые системы и условия

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 9 7950X3D (16 ядер/32 потока, 4,2—5,7 ГГц)
  • AMD Ryzen 9 7950X (16 ядер/32 потока, 4,5—5,7 ГГц)
  • AMD Ryzen 9 5950X (16 ядер/32 потока, 3,4—4,9 ГГц)
  • Intel Core i9-13900K (8P+16E ядер/32 потока, 3,0—5,8 ГГц)
• Система охлаждения: AeroCool Mirage L360 (СЖО 3×120 мм, 2300/1800 об/мин)
• Системные платы:
  • Gigabyte X670 Aorus Elite AX (AM5, AMD X670)
  • ASRock X570 Taichi Razer Edition (AM4, AMD X570)
  • Asus ROG Maximus Z790 Hero (LGA1700, Intel Z790)
  • ASRock Z790 LiveMixer (LGA1700, Intel Z790)
• Оперативная память:
  • 32 ГБ (2×16 ГБ) DDR5-5200 CL40 G.Skill Ripjaws S5 (F5-5200U4040A16GX2-RS5W)
  • 32 ГБ (2×16 ГБ) DDR4-3600 CL18 Thermaltake ToughRAM RGB (R009D416GX2-3600C18A)
• Видеокарта: Sapphire Radeon RX 6800 XT (16 ГБ)
• Накопитель: Kingston KC2000 SSD 2 ТБ (SKC2000M8/2000G)
• Блок питания: Corsair RM750 (80 Plus Gold, 750 Вт)
• Операционная система: Microsoft Windows 11 Pro (22H2)

Для тестирования процессоров мы взяли имеющиеся в наличии высокопроизводительные системные платы для каждой платформы и снабдили их достаточным объемом оперативной памяти, работающей на оптимальной частоте или близкой к ней — в зависимости от имеющихся в наличии модулей памяти, опять же. Для тестирования процессоров серии Ryzen 7000 и решений Intel двух последних поколений мы использовали память DDR5-5200, а процессоры с поддержкой DDR4 довольствовались тем же объемом памяти DDR4-3600. Настройки памяти для всех систем брались из XMP/EXPO-профилей, а ограничения процессоров по потреблению энергии — в соответствии с их спецификациями (а не настройками производителей системных плат, которые могут отличаться) — насколько это возможно, конечно.

К сожалению, у нас не было возможности протестировать Ryzen 7 5800X3D, но это и не так уж важно, ведь он имеет вдвое меньшее количество ядер. Вместо него в тестах будет участвовать топовый Ryzen 9 5950X с 16 ядрами же, хоть и без 3D-кэша. Ну а самым интересным будет сравнение Ryzen 9 7950X3D с аналогичной моделью без дополнительного кэша — по их результатам мы поймем, какой из процессоров оказывается быстрее в разных задачах и насколько конкретно. Из подходящих для сравнения по цене и классу процессоров Intel мы рассмотрим только Core i9-13900K, так как все эти три процессора являются флагманскими моделями с близкими ценами.

Видеокарта компании AMD прошлого поколения взята для тестов процессоров больше полугода назад — на тот момент новых Radeon RX 7900 и GeForce RTX 40 у автора не было, а Radeon RX 6800 XT имеет вполне достаточную производительность для невысоких разрешений и обеспечивает несколько большую скорость рендеринга в условиях упора в CPU — по сравнению с конкурентами производства Nvidia, которые используют большее время на обработку данных в видеодрайвере. Впрочем, это больше важно для игровых тестов, основная часть которых выйдет в отдельном материале.

Синтетические тесты

Производительность памяти и системы кэширования

Пропускная способность DDR5-памяти, которую использует семейство Ryzen 7000, по сравнению с DDR4 у процессоров прошлого поколения заметно повысилась, ну а добавление дополнительной кэш-памяти к одному из чиплетов не дает никакого преимущества по этому показателю. Поэтому всё остается как прежде — если сравнивать ПСП с показателями топового процессора Intel, то соперник значительно быстрее по всем статьям, и особенно по скорости чтения и копирования из памяти — эффективность DDR5-контроллера у процессоров AMD ниже, если судить по результатам специализированных тестов памяти из пакетов AIDA64 и Sandra.

Ryzen 9 7950X3D
Ryzen 9 7950X
Core i9-13900K

Для всех процессоров использовались равные условия — режим DDR5-5200, но выигрывает по пропускной способности именно процессор Intel — по скриншотам из AIDA64 видно, что преимущество у процессора Intel по ПСП есть над обоими вариантами Ryzen. По задержке доступа к оперативной памяти особой разницы нет, они у Core i9 и обеих моделей Ryzen с DDR5 близки. Посмотрим на эти же показатели на более удобной диаграмме:

AIDA64, тест пропускной способности памяти

	RAM Read	RAM Write	RAM Copy
Ryzen 9 7950X3D	65363	68751	60715
Ryzen 9 7950X	65940	70127	61148
Ryzen 9 5950X	53626	52426	47444
Core i9-13900K	82597	72864	74307

Оба варианта Ryzen 9 с DDR5-5200 показывают скорость чтения около 65-66 ГБ/с, что выше 54 ГБ/с у Ryzen 9 5950X, но не слишком, а ведь разница между DDR4 и DDR5 должна быть больше, что хорошо видно по сравнению с 83 ГБ/с при чтении у процессора Intel с этой же памятью и такими же настройками. Мы уже упоминали, что контроллер памяти DDR5 у компании AMD получился не лучший по сравнению с проверенным контроллером DDR4, и возможно поэтому процессоры архитектуры Zen 4 в некоторых тестах смотрятся не так сильно, как могли бы.

Так как в течение нескольких десятков лет рост вычислительной мощности значительно опережал увеличение производительности памяти, процессоры использовали всё более сложные кэши, чтобы обеспечить повышение производительности и не упираться в возможности сравнительно медленной памяти. Процессоры Intel и AMD используют трехуровневую схему кэширования: каждое ядро имеет небольшую кэш-память L1 и собственную же кэш-память второго уровня побольше, чтобы избавиться от более высокой задержки уже третьего уровня кэша. Последний уровень кэша имеет размер в несколько мегабайт и используется сразу несколькими ядрами. В случае кэш-памяти важны и задержки и пропускная способность.

AIDA64, тест задержек, нс

	L1 Latency	L2 Latency	L3 Latency	RAM Latency
Ryzen 9 7950X3D	0,8	2,8	11,8	79,9
Ryzen 9 7950X	0,7	2,6	9,4	75,8
Ryzen 9 5950X	0,8	2,5	11,6	62,3
Core i9-13900K	0,9	3,7	14,8	78,7

И вот тут уже интереснее, так как L3-кэш на отдельном кристалле имеет больший объем, но явно должен увеличить задержки доступа к данным, в нем содержащимся. Понятно, что задержки подсистемы кэширования первых двух уровней Ryzen 9 7950X3D практически не отличаются от аналогичных показателей аналогичной 16-ядерной модели без кэша. Задержка L1-кэша стала чуть выше, но это может быть и погрешностью измерения и последствием работы на чуть меньшей тактовой частоте. L2-кэш также чуть медленнее, чем в 7950X и предыдущем поколении Zen — но зато при удвоенном объеме по сравнению с 5950X.

А вот с L3-кэшем начинается интересное. В Zen 4 снизили задержку встроенного L3-кэша до значения менее чем 10 нс — и с высокой тактовой частотой Zen 4 эта задержка вернулась к значениям Zen 2, но еще и с большей емкостью кэш-памяти. А вот добавление отдельного кристалла с дополнительной кэш-памятью третьего уровня добавило и задержек, и по этому тесту они стали примерно как у 5950X. Что также неплохо, так как по всем уровням кэш-памяти рассматриваемый процессор AMD показывает лучшие задержки по сравнению с топовым Intel Core i9-13900K.

Значения задержек в результатах синтетического теста AIDA64 даны в наносекундах, и возможно, они чего-то не учитывают. Захотелось также посмотреть на результаты из аналогичного теста Sandra, который измеряет задержки доступа в тактах, без учета повышенной тактовой частоты у Zen 4 по сравнению с предыдущим поколением — возможно, в этом тесте мы увидим и что-то новое.

Sandra, тест задержек, такты

	L1, clocks	L2, clocks	L3, clocks
Ryzen 9 7950X3D	4	14	166
Ryzen 9 7950X	4	15	60
Ryzen 9 5950X	4	13	54
Core i9-13900K	4	26	89

И действительно, второй тест задержек кэш-памяти дал иные результаты. По первым двум уровням кэш-памяти ничего особенного не видно, по понятным причинам (разве что Intel Core i9 проиграл еще чуть сильнее — тут ему уже не помогает более высокая частота), а вот в результатах L3-кэша сразу видно куда большее увеличение задержки доступа у процессора Ryzen 9 7950X3D — из-за дополнительной кэш-памяти на отдельном кристалле она выросла более чем вдвое. Возможно, этот тест в процессе использует весь объем кэш-памяти, поэтому и определяет большую разницу по сравнению с предыдущим, ну или некорректно работает с дополнительным кэшем. В любом случае, увеличение задержек доступа L3 должно нивелироваться ростом его объема — из-за этого доступ к куда более медленной оперативной памяти будет осуществляться заметно реже.

Кроме задержек доступа к кэш-памяти, важна и ее пропускная способность, особенно для векторизованного кода. Несмотря на архитектурные изменения Zen 4, инженеры AMD не внесли существенных изменений в основные кэши, их пропускная способность осталась такой же, как в Zen 3 и Zen 2 и улучшения по пропускной способности L1- и L2-кэша сводятся к увеличению тактовой частоты. Пропускная способность встроенного в вычислительные чиплеты L3 несколько улучшилась, был увеличен размер очереди между L2 и L3, чтобы нивелировать задержку. Рассмотрим результаты теста пропускной способности всех уровней кэш-памяти из AIDA64.

AIDA64, пропускная способность кэш-памяти

	L1 Read	L1 Write	L1 Copy	L2 Read	L2 Write	L2 Copy	L3 Read	L3 Write	L3 Copy
Ryzen 9 7950X3D	4818	2533	4981	2512	2309	2388	1413	1450	1370
Ryzen 9 7950X	5174	2715	5367	2684	2560	2537	1698	1719	1660
Ryzen 9 5950X	3974	2177	4436	2200	2078	2154	1066	1150	1092
Core i9-13900K	5823	4222	8411	1480	646	1048	1765	630	991

В обзоре флагманской модели Ryzen 9 7950X мы заметили, что кэш-память Zen 4 на всех уровнях явно стала быстрее, чем у предыдущего поколения, что особенно заметно по показателям встроенного L3-кэша. Также кэш-память заметно ускорилась из-за увеличенной рабочей частоты новой линейки. Если говорить о сравнении двух Ryzen 9, то вполне логично, что пропускная способность всех уровней кэш-памяти немного снизилась — из-за меньшей максимальной тактовой частоты по сравнению с Ryzen 9 7950X. Топовая же модель соперника в виде Core i9-13900K имеет заметно более производительный L1-кэш, но при этом уступает по пропускной способности L2- и L3-кэшей.

Синтетические тесты Sandra

Чисто синтетические тесты производительности из пакетов вроде Sandra и AIDA64 также могут быть интересны для оценки низкоуровневой производительности в специализированных задачах, хотя они и претендуют на некоторую универсальность. Первая группа тестов показывает относительную производительность в разных задачах и некий общий счет CPU Overall, вычисленный из всех результатов.

Sandra, синтетические тесты CPU

	CPU Overall	CPU Crypto	CPU Scientific	Neural Network High Precision
Ryzen 9 7950X3D	27,2	34,0	129,6	31,9
Ryzen 9 7950X	26	34,3	96,1	22,3
Ryzen 9 5950X	17,1	22,3	56,5	13,6
Core i9-13900K	21,7	40,7	88,3	19,2

По этому набору тестов Ryzen 9 7950X3D, как ни удивительно, в среднем немного опередил бескэшевую модель 7950X, но куда интереснее три отдельных подтеста — в криптографии результаты близкие, а вот в научных вычислениях и нейросетях кэш вдруг дал очень приличный прирост производительности — порядка 30%-40%! Похоже, что этот бенчмарк использует набор данных небольшого объема, большая часть которых входит в увеличенный L3-кэш, поэтому и получается такое преимущество.

Конкурент в виде Core i9-13900K тут очень близок к 7950X, но отстал от аналогичной модели с дополнительным кэшем, которую мы сегодня рассматриваем. В других подтестах этого же тестового пакета преимущество процессоров AMD обычно заметнее, особенно в мультимедийных:

Sandra, мультимедийные тесты CPU

	CPU Multi-media	CPU Image Processing
Ryzen 9 7950X3D	3649	2522
Ryzen 9 7950X	3769	2550
Ryzen 9 5950X	2653	1206
Core i9-13900K	2500	1611

Тесты показывают вычислительную производительность при обработке медиаданных, и в них новый 7950X3D совсем чуть-чуть отстал от 7950X — похоже, подход AMD с разными чиплетами сработал и сниженная рабочая частота того из них, что с дополнительным кэшем, не привела к серьезному падению вычислительной скорости. Процессору Intel в этих тестах большое количество ядер не помогло — он явно отстает в обоих подтестах. Возможно, эти специализированные тесты лучше подходят именно для процессоров AMD. Рассмотрим тесты из другого универсального пакета — AIDA64.

Синтетические тесты AIDA64

Это также чисто синтетические тесты, которые показывают производительность в задачах с определенной специализацией. Например, CPU Queen использует целочисленные операции при решении классической шахматной задачи, а AES — скорость шифрования по одноименному криптографическому алгоритму:

AIDA64, синтетические тесты CPU

	CPU Queen	CPU AES
Ryzen 9 7950X3D	198046	362800
Ryzen 9 7950X	204598	381168
Ryzen 9 5950X	160590	278900
Core i9-13900K	159727	298714

Добавление поддержки DDR5-памяти, увеличение тактовой частоты и лимита энергопотребления помогло всем новым Ryzen, и даже при отставании по количеству вычислительных ядер от топового соперника они выигрывают у Core i9-13900K. Рассматриваемый сегодня Ryzen 9 7950X3D снова отстал от 7950X без кэша, как мы и ожидали, но разница между ними и тут не слишком велика — менее 5%. Пока что всё хорошо, процессор с дополнительным кэшем и не должен бить рекорды в подобных вычислительных задачах просто по определению.

AIDA64, синтетические тесты CPU

	CPU Photoworxx	CPU Zlib	CPU SHA3
Ryzen 9 7950X3D	43923	2314	10678
Ryzen 9 7950X	42233	2458	11026
Ryzen 9 5950X	20443	1725	7132
Core i9-13900K	47943	2470	9096

Первые два теста используют целочисленные операции для вычислений над изображениями и при сжатии информации, а SHA3 — еще один криптографический алгоритм. Процессоры Intel тут обычно сильны, особенно в тесте обработки изображений. Топовый Core i9 действительно выиграл у всех Ryzen в первых двух тестах, но в третьем уступил Ryzen 9 нового поколения. Сегодняшний герой 7950X3D отстал от бескэшевой версии во втором и третьем подтестах, зато при обработке изображений мы увидели некоторое преимущество от увеличенной кэш-памяти, пусть и не слишком большое — 4%, но оно всё же есть.

AIDA64, синтетические тесты CPU

	FPU Julia	FPU Mandel	FPU SinJulia	FP32 Raytrace	FP64 Raytrace
Ryzen 9 7950X3D	244712	130232	32142	58862	31808
Ryzen 9 7950X	258887	136333	33315	63480	34092
Ryzen 9 5950X	200288	110480	25648	33106	17504
Core i9-13900K	179604	89936	19928	36395	19816

Самый многочисленный набор тестов из AIDA64 включает тесты производительности операций с плавающей запятой, включая инструкции всех вариантов SSE и AVX/AVX2. Результаты процессоров AMD в этих тестах всегда высоки, и Ryzen 9 7950X3D в целом примерно на том же уровне, что и топовая модель без дополнительного L3-кэша, но уступает ей из-за меньшей тактовой частоты от 4%-5% до 7%-8% в самых тяжелых тестах рендеринга. Но это невеликая беда, ведь Core i9-13900K где-то далеко позади и заметно проигрывает сегодняшнему герою во всех подтестах.

Бенчмарк CPU-Z

Еще один синтетический тест, который мы решили включить в этот раздел — по нагрузке на ядра он ближе всего к тестам рендеринга, и по нему также очень удобно сравнивать однопоточную и многопоточную производительность процессоров. В случае процессоров Ryzen 7000 использовался вариант теста AVX-512, который позволил немного увеличить производительность по сравнению с остальными CPU.

CPU-Z, однопоточная нагрузка

	1T	1T AVX2/AVX512
Ryzen 9 7950X3D	250	964
Ryzen 9 7950X	268	1039
Ryzen 9 5950X	230	781
Core i9-13900K	289	1336

По пиковой однопоточной производительности процессоры AMD обычно уступают Intel, это подтверждается и результатами теста CPU-Z — Core i9-13900K и при использовании AVX-инструкций и без них оказался заметно быстрее всех Ryzen. К сожалению, более низкая предельная тактовая частота Ryzen 9 7950X3D по сравнению с 7950X привела к потере скорости на 7%-8% по однопоточной производительности, для которой очень важна именно турбо-частота. В многопоточной нагрузке разница должна быть несколько меньше.

CPU-Z, многопоточная нагрузка

	MT	MT AVX2/AVX512
Ryzen 9 7950X3D	5098	18926
Ryzen 9 7950X	5313	20203
Ryzen 9 5950X	4313	14200
Core i9-13900K	5192	17334

Так и есть, по многопоточной производительности Ryzen 9 с L3-кэшем на дополнительном кристалле отстает уже на 4%-6%, и в обычном тесте без AVX-инструкций, и в варианте с ними. Многоядерный конкурент Intel очень близок к рассматриваемому сегодня процессору AMD, он чуть быстрее в подтесте без AVX2/AVX512, но отстает в тесте с этими инструкциями — именно применение AVX512 дает неплохой прирост процессорам Ryzen, без этих инструкций пара конкурирующих CPU была бы куда ближе друг к другу.

Общие тесты

Перейдем к менее синтетическим тестам, которые измеряют производительность систем в нескольких типах прикладных задач, заодно и выводят некое усредненное значение, показывающее общую производительность, вроде пакета PCMark 10. У такого подхода есть и плюсы (простота оценки по единому значению для целого направления ПО) и минусы (стараются охватить слишком многое и делают это неидеально), но чаще всего процессоры в нем всё же тестируются.

PCMark 10 Extended

	Overall	Essentials	Productivity	DCC	Gaming
Ryzen 9 7950X3D	13918	11752	12008	19177	37468
Ryzen 9 7950X	13895	12102	12343	18886	38085
Ryzen 9 5950X	12410	10686	10240	16939	35000
Core i9-13900K	14036	12786	12623	18356	34971

Ранее мы определили, что большинство подтестов PCMark не используют большого количества потоков, и от числа ядер производительность в тесте зависит слабо. Чаще общая скорость зависит от частоты CPU и пропускной способности памяти, а от количества ядер ощутимый прирост есть лишь в игровом подтесте. Если не брать старый Ryzen 9 прошлого поколения, то остальные три процессора показывают очень близкие результаты в большинстве подтестов, включая производительность в офисных нагрузках и при обработке цифрового контента.

В игровом тесте разница между ними получилась побольше, а из самого любопытного для нас можно отметить лишь небольшой прирост скорости X3D при обработке цифрового контента (по сравнению с Ryzen 9 7950X) — мы снова видим преимущество от дополнительной кэш-памяти в неигровых задачах, и особенно при обработке изображений — вот уже третий раз.

3DMark 10 CPU Profile

	CPU Profile 1T	CPU Profile MT
Ryzen 9 7950X3D	1113	15002
Ryzen 9 7950X	1113	16515
Ryzen 9 5950X	943	13400
Core i9-13900K	1250	16974

Второй общий тест производительности, который мы рассмотрели — 3DMark CPU Profile, относящийся больше к игровой производительности. В этом подтесте Ryzen 9 7950X3D достаточно силен в однопоточном режиме, в котором дополнительная кэш-память не мешает, но неожиданно уступил 7950X в многопоточном режиме — но это объяснимо тем, что данный конкретный тест использует все вычислительные ядра, и быстрые и относительно медленные с кэшем, в отличие от реальных игр, которые больше восьми ядер обычно не используют. А кэш тут особого преимущества не дает.

Если сравнивать с конкурирующим процессором, то рассматриваемый сегодня процессор Ryzen 9 и по однопоточным вычислениям и по многопотоку уступил Core i9-13900K. Это также понятно, ведь в однопотоке процессору Intel помогает более высокая тактовая частота, а в многопотоке — большее количество ядер, и они явно помогают в таких случаях. Но хорошо уже то, что при однопоточной нагрузке новый Ryzen 9 7950X3D не отстал от аналогичной модели без кэша.

3DMark 10 CPU Benchmarks

	Time Spy Extreme CPU	Time Spy CPU	Night Raid CPU	Sky Diver Physics
Ryzen 9 7950X3D	11742	15621	14491	53185
Ryzen 9 7950X	12648	15933	14732	54007
Ryzen 9 5950X	9585	12897	12288	40902
Core i9-13900K	13402	21698	23377	62751

Мы взяли еще несколько процессорных тестов из набора 3DMark — чаще всего это физические расчеты, умеющие использовать многопоточность, но с разной степенью эффективности. Сегодняшний герой Ryzen 9 7950X3D почти не проигрывает модели 7950X без дополнительного кэша в трех из четырех из тестов, что очень неплохо. Но вот в самом сложном Time Spy Extreme он уступил всё те же 7%, что мы видели ранее. Что касается соперника из стана Intel, то Core i9-13900K быстрее рассматриваемого сегодня процессора везде, ведь эти типы нагрузок лучше подходят процессорам Intel — из-за высокой частоты и гибридной архитектуры с большим количеством вычислительных ядер.

JetStream 2.0 Web Benchmark

	Score
Ryzen 9 7950X3D	326,9
Ryzen 9 7950X	318,2
Ryzen 9 5950X	245,5
Core i9-13900K	345,3

Последний тест этого раздела — браузерный бенчмарк JetStream 2.0, измеряющий производительность кода на JavaScript и WebAssembly. Для тестов мы использовали обновленную версию Microsoft Edge на движке Chromium. Тест также не особо сильно использует многопоточность, и поэтому Ryzen 9 7950X3D в нем не отстал от 7950X. Мало того, новинка с дополнительным кэшем показала даже более высокий результат, опередив своего собрата на 3% — похоже, как минимум для части подтестов дополнительный L3-кэш весьма полезен. И хотя топовый процессор Intel справляется с задачей еще лучше, на деле вы не заметите между ними разницу — они оба очень быстры.

Рендеринг

Тесты рендеринга являются одними из самых сложных для современных процессоров из-за многопоточного характера нагрузки при трассировке лучей — современные процессоры при этом стараются поддерживать максимально возможную частоту, могут потреблять много энергии и сильно нагреваться. Недостатки системы охлаждения или питания (недостаточно качественная системная плата или блок питания) лучше всего проявляются как раз в таких тестах. Очень часто в процессе приходится поддерживать стабильную температуру внешней среды, чтобы сравнение было справедливым, так как в этих тестах топовые CPU быстро достигают максимально возможной температуры и могут начать сбрасывать частоты. Иногда и вовсе приходится запускать эти тесты по несколько раз, охлаждая CPU между прогонами.

Компании AMD и Intel нередко используют бенчмарк Cinebench для сравнения производительности своих процессоров с решениями конкурента — подобные нагрузки при рендеринге лучше исполняются при большем количестве ядер и потоков. Этим раньше отличались Ryzen по сравнению с конкурирующими CPU, поэтому AMD использовала результаты теста, чтобы показать преимущество их решений, а затем уже процессоры Intel стали превосходить конкурирующие модели AMD по количеству вычислительных ядер и потоков, тогда и вторая компания полюбила этот тест рендеринга.

Cinebench R23

	1T	MT
Ryzen 9 7950X3D	1960	35910
Ryzen 9 7950X	2030	37760
Ryzen 9 5950X	1580	27900
Core i9-13900K	2190	39420

Понятно было, что в таких нагрузках Ryzen 9 7950X3D ничего особо не светит, он и должен был проиграть своему собрату без дополнительного кэша. В многопоточном режиме из-за меньшей частоты, лимитов температуры и энергопотребления, а в однопоточном еще и из-за того, что кэш в таких случаях не дает преимущества, как в тех же играх. Так что всё как и в других предельных многопоточных тестах — Ryzen 9 7950X3D уступает аналогичной модели без дополнительного чиплета с кэш-памятью около 5%.

Главный конкурент в виде Core i9-13900K в этом тесте оказался быстрее и в однопоточном и в многопоточном режимах, но там и 7950X ничего не меняет, отставая от процессора Intel. Так что перед игровыми тестами можно высказать предположение, что быстрейший процессор AMD с дополнительным кэшем может не всегда опережать топовое решение Intel, особенно в нагрузках с большим количеством активных потоков, которым дополнительный кэш не помогает ускориться, вроде некоторых стратегических игр, например.

Blender 3.3

	monster	junkshop	classroom
Ryzen 9 7950X3D	281,9	170,2	133,7
Ryzen 9 7950X	296,3	175,6	140,2
Ryzen 9 5950X	211,1	131,5	98,8
Core i9-13900K	284,2	168,5	131,1

Тестовые сцены в Blender показывают несколько отличающиеся друг от друга результаты, но в целом и там всё так же — преимущество 7950X над 7950X3D примерно такое же — до 5%, что мы объяснили ранее — рендерингу никак не помогает дополнительный L3-кэш. Лучший из процессоров Intel в этот раз оказался почти ровно на уровне рассматриваемого сегодня Ryzen 9 7950X3D, что интересно на фоне предыдущего теста, где он явно был впереди. Для AMD это хороший результат — при всей имеющейся разнице в количестве вычислительных ядер в пользу решения Intel.

Corona 1.3

	Time
Ryzen 9 7950X3D	36
Ryzen 9 7950X	36
Ryzen 9 5950X	46
Core i9-13900K	36

Еще один тест рендеринга — Corona, в нем измеряется время, затрачиваемое на отрисовку одного кадра. 16-ядерная модель с дополнительным кэшем в этот раз оказалась ровно на уровне аналогичной модели процессора с таким же количеством ядер, но без кристалла с L3-кэшем. Возможно, это связано с тем, что тест дает результат в секундах, давая большую погрешность измерений. Интересно также и то, что и Core i9-13900K показал ровно такой же результат, а все три упомянутых CPU прилично обогнали старенький Ryzen 9 5950X.

VRay 5.02

	Score
Ryzen 9 7950X3D	28032
Ryzen 9 7950X	28870
Ryzen 9 5950X	21200
Core i9-13900K	27040

Последний бенчмарк с 3D-рендерингом — VRay, он измеряет скорость отрисовки изображений сразу для трех сцен. Его результаты примерно повторяют то, что мы видели в двух первых тестах раздела — рассматриваемый нами Ryzen 9 7950X3D уступает модели 7950X, ядра которого работают на более высокой частоте, в этот раз около 3%. Выбранный нами в качестве соперника топовый процессор Intel в этом тесте оказался медленнее обоих 16-ядерных Ryzen нового поколения, и это при столь разном количестве вычислительных ядер у процессоров AMD и Intel.

Работа с фото и видео

Очередной тестовый раздел рассматривает сразу несколько программ для обработки медиаданных — фотографий и видеороликов. Это уже вполне практические задачи, вроде экспорта сотни изображений высокого разрешения в формате RAW объемом около 3 ГБ в Adobe Lightroom Classic — подобными задачами на постоянной основе занимается большинство серьезных фотографов.

Adobe Lightroom Classic 11.5

	Time
Ryzen 9 7950X3D	21
Ryzen 9 7950X	19
Ryzen 9 5950X	24
Core i9-13900K	17

К сожалению, в тесте обработки фотографий новый процессор AMD с кэшем не смог подтвердить результаты синтетических тестов аналогичной тематики и уступил пару секунд своему бескэшевому аналогу. Вообще, пользователям приложений по созданию цифрового контента, не играющим в игры, лучше приобрести обычный Ryzen 9 без дополнительного кэша. Или даже процессор конкурента, так как он быстрее всех в этот раз. В прошлых материалах мы видели, что в этом тесте процессоры Intel обычно оказываются быстрее соперников производства AMD, так получилось и сейчас. Причем, виноваты не лишние ядра, а именно эффективность работы в этом конкретном ПО, так как мы уже определяли, что многопоточная производительность в Adobe Lightroom не играет решающей роли.

Adobe Premiere Pro 2022

	Full HD	4K
Ryzen 9 7950X3D	66	141
Ryzen 9 7950X	68	142
Ryzen 9 5950X	86	204
Core i9-13900K	63	129

А вот в видеоредакторе этой же компании получилось совсем не так. Мы проверили рендеринг не слишком сложного проекта в форматы Full HD и 4K — многие сталкиваются с этой задачей при подготовке смонтированного ролика для стриминговых видеосервисов, так что ситуация жизненная. И Ryzen 9 7950X3D тут оказался хоть и совсем чуть-чуть, но всё же быстрее, чем 7950X без кэша — вероятно, что повышенный объем L3-кэша положительно сказался на общей производительности. Но далеко идущие выводы делать сложно, разница совсем невелика. Ну а соперник в лице Core i9-13900K еще чуть быстрее — мы и ранее видели преимущество по производительности процессоров Intel и в этом пакете Adobe, вот и в этот раз все Ryzen 9 уступили единственному Core i9.

Handbrake 1.5.1

	FPS	Time
Ryzen 9 7950X3D	16,2	215
Ryzen 9 7950X	16,8	206
Ryzen 9 5950X	12,6	274
Core i9-13900K	17,2	200

Следующий тест Handbrake — пакет для конвертирования видеоданных в другие форматы. Мы использовали входной ролик формата H.264 и перекодировали его в формат H.265 — тоже довольно привычная задача, которую приходится решать современным пользователям. Новый Ryzen 9 7950X3D показал чуть меньшую скорость по сравнению с 7950X, но уступил ему не так много, около 4%. Ну а Core i9-13900K еще чуть быстрее их обоих, что неудивительно для процессора с большим количеством высокопроизводительных ядер.

SVT-AV1

	FPS	Time
Ryzen 9 7950X3D	3,8	66,1
Ryzen 9 7950X	4,0	63,5
Ryzen 9 5950X	3,3	77,0
Core i9-13900K	5,7	44,2

Второй тест перекодирования видеоданных — SVT-AV1, но уже кодирующий видеоданные в формат AV1 — относительно новый открытый стандарт. И в этот раз результат модели Ryzen 9 7950X3D получился ожидаемым — отставание от 7950X примерно такое же. А вот соперник сильно быстрее — тут очень важна оптимизация под конкретную архитектуру, и используемый нами проект был скомпилирован еще без оптимизации под новые процессоры AMD, поэтому сегодняшний герой уступил своему конкуренту Core i9-13900K довольно сильно — раза в полтора. Но есть и обратные случаи:

Topaz Video Enhance AI 2.6.4

	sec/frame
Ryzen 9 7950X3D	1,8
Ryzen 9 7950X	1,7
Ryzen 9 5950X	4,3
Core i9-13900K	2,3

Это последний тест этого раздела — Topaz Video Enhance AI. Приложение используется для улучшения качества видео с использованием возможностей искусственного интеллекта. Эта очень тяжелая вычислительная задача использует высококачественное увеличение разрешения по алгоритму Artemis High Quality с Full HD до 4K. В этом тесте все процессоры Ryzen 7000 раскрывают возможности Zen 4, используя инструкции AVX-512. И 16-ядерник с дополнительным кэшем отстал от Ryzen 9 7950X совсем немного, а его преимущество над процессором Intel оказалось очень приличным.

Криптографические тесты

Еще один важный раздел тестирования производительности процессоров — криптографические задачи. Современные CPU умеют осуществлять шифрование больших объемов информации буквально на лету, и некоторые даже имеют поддержку специальных инструкций для распространенных алгоритмов, таких как AES. Первый тест — John The Ripper — свободное ПО для восстановления паролей по хешам, умеющее пользоваться всеми возможностями современных процессоров.

John The Ripper 1.9.0

	MD5	DES	Blowfish
Ryzen 9 7950X3D	2654000	242370	43636
Ryzen 9 7950X	2892000	287641	45728
Ryzen 9 5950X	2191000	225087	37746
Core i9-13900K	2048000	199186	48797

В таких тестах всё решает количество вычислительных ядер и производительная архитектура с максимальной тактовой частотой, а кэш не особенно важен. Поэтому рассматриваемый 16-ядерник проигрывает Ryzen 9 7950X по понятным причинам в виде меньшей частоты — для MD5 и Blowfish это привычные уже 5%-8%, а вот с DES почему-то целых 18%, что довольно трудно объяснить (мы перепроверяли результат трижды). Но даже при этом новый Ryzen 9 опередил своего соперника из стана Intel в двух из трех подтестов и проиграл лишь в случае алгоритма Blowfish — но там и 7950X проиграл топовому Core i9.

VeraCrypt 1.25.9

	AES	Twofish
Ryzen 9 7950X3D	26,6	7,2
Ryzen 9 7950X	24,5	7,8
Ryzen 9 5950X	16,2	6,2
Core i9-13900K	28,6	7,6

VeraCrypt — программное обеспечение для шифрования на лету, использующее несколько разных алгоритмов шифрования данных и умеющее использовать аппаратное ускорение шифрования на CPU. В тестах мы использовали буфер объемом 1 гигабайт и получили не самый ожидаемый результат — понятное преимущество Ryzen 9 7950X без кэша над 7950X3D в Twofish при выигрыше модели с дополнительным кэшем в AES. Что касается сравнения с Core i9-13900K, то новый процессор AMD оказался близок к сопернику в Twofish и проиграл ему в тесте AES. Даже несмотря на выигрыш у бескэшевого собрата.

cpuminer-opt 3.20.2 (x25x)

	SSE2	AVX	AVX2/AVX512
Ryzen 9 7950X3D	580	653	1127
Ryzen 9 7950X	575	710	1188
Ryzen 9 5950X	456	548	780
Core i9-13900K	648	865	1180

Третий и последний криптографический тест — cpuminer-opt. Это программа для майнинга на процессорах, которая также использует криптографические вычисления, она очень хорошо оптимизирована для исполнения на современных CPU. Для тестов мы выбрали алгоритм x25x, используемый в некоторых криптовалютах и для сравнения брали лучший результат из нескольких оптимизированных вариантов майнера, использующих наборы инструкций: SSE2, AVX2, AVX-512, а также аппаратную поддержку AES и SHA.

Процессор Ryzen 9 7950X3D показал в целом ожидаемые результаты, чуть проиграв обычной модели 7950X. Что касается сравнения с Core i9-13900K, то тут всё сложнее — SSE2 и AVX варианты теста процессоры AMD явно проиграли, а вот использование AVX512 дает им хороший прирост — несмотря на большее количество вычислительных ядер (дополнительные эффективные ядра) у Core i9, бескэшевый 7950X оказался на его уровне, а сегодняшний герой уступил им совсем чуть-чуть — не хватило тактовой частоты у всех ядер.

Сжатие и распаковка

Сжатие и распаковка данных в архивах известна большинству пользователей, как и наиболее яркие представители продвинутых современных архиваторов, одним из которых долгие годы является WinRAR. Мы воспользовались бенчмарком, встроенным в архиватор — он измеряет максимальную скорость сжатия данных.

WinRAR 6.11 Benchmark

	KB/s
Ryzen 9 7950X3D	58127
Ryzen 9 7950X	54803
Ryzen 9 5950X	39502
Core i9-13900K	52523

Результаты WinRAR всегда показывали то, что процессоры AMD лучше конкурентов справляются со сжатием информации, вот и процессор Ryzen 9 7950X3D не подкачал. Мало того, в бенчмарке сжатия данных он опередил модель 7950X без кэша — то есть дополнительный L3-кэш ему немного помогает. Пусть разница между ними и не такая уж большая, но она есть. Даже 7950X по производительности выигрывал у соперничающего с ним по цене Core i9, а уж ускоренный дополнительно 7950X3D стал лучшим CPU по сжатию данных. Как мы говорили в прошлых материалах, на результаты этого теста влияет улучшенная система кэширования, а тут еще и объем кэша третьего уровня серьезно подрос, вот и результат.

7-zip 22.01 Benchmark

	Compress	Decompress
Ryzen 9 7950X3D	176,2	258,5
Ryzen 9 7950X	172,1	264,2
Ryzen 9 5950X	88,9	218,1
Core i9-13900K	162,6	223,3

Второй архиватор 7-zip может быть несколько менее популярен, но зато интересен поддержкой более эффективного и требовательного метода сжатия. На диаграмме мы видим очень похожее соотношение с тем, что было в предыдущем тесте, и преимущество 7950X3D перед 7950X в сжатии данных подтвердилось. Хотя выигрыш решений AMD в этом случае и меньше, но результаты нового Ryzen 9 всё равно отличные, улучшения Zen 4 и дополнительная кэш-память на отдельном кристалле сработали в его пользу. Интересно, что при распаковке преимущество уже за 7950X, но разница невеликая, как и в случае сжатия информации, просто в другую сторону. Преимущество над Core i9 есть, и в случае распаковки оно явно выше — большее количество ядер и высокая частота процессор Intel не спасли.

Математические тесты

Раздел не самый большой — к условно математическим задачам мы отнесли Y-Cruncher — программу для вычисления числа Пи. Особенный интерес для нас вызывает поддержка этой программой набора инструкций AVX-512, а также оптимизация этого ПО конкретно под Zen 4 в последней версии, которую мы и использовали. Проверяем, как это у авторов получилось:

Y-Cruncher 0.7.10

	1T	MT
Ryzen 9 7950X3D	175,2	22,0
Ryzen 9 7950X	171,4	21,9
Ryzen 9 5950X	263,1	28,6
Core i9-13900K	194,8	22,5

Мы протестировали вычисление миллиарда знаков числа Пи в однопоточном и многопоточном режимах. С первой задачей Ryzen 9 7950X справился на пару процентов хуже, чем 7950X, что неудивительно — максимальная частота вычислительных ядер в однопотоке у последнего чуть выше. Процессор Intel в этот раз сильно отстал и в однопоточном режиме, что необычно для таких условий — возможно, виновато неправильное использованием гибридных процессоров, когда поток выполняется на эффективном ядре, а не производительном, но это не точно.

Многопоточный режим в таких приложениях всё равно куда важнее, и в нем преимущества у 7950X перед 7950X3D уже почти нет, что немного удивительно — мы полагали, что бескэшевая модель выиграет привычные несколько процентов. Общее лидерство осталось за процессорами AMD, хотя Core i9-13900K почти не отстал. Что совсем неудивительно потому, что процессоры Intel почти всегда имеют большее количество вычислительных ядер по сравнению с решениями AMD того же ценового сегмента.

Matlab R2022b Benchmark

	LU	FFT	ODE	Sparse	2D	3D
Ryzen 9 7950X3D	0,20	0,10	0,20	0,54	0,17	0,15
Ryzen 9 7950X	0,17	0,11	0,18	0,54	0,16	0,15
Ryzen 9 5950X	0,36	0,18	0,26	0,63	0,22	0,19
Core i9-13900K	0,21	0,14	0,15	0,17	0,22	0,19

Встроенный бенчмарк в Matlab сложно считать показательным тестом, так как он изрядно устарел и проходит на современных CPU слишком быстро, а его результаты сильно плавают от одного прогона к другому. Вот и в случае Ryzen 9 7950X3D он оказался просто бесполезным — разница по сравнению с 7950X хоть и есть, но она не позволяет сделать какие-то толковые выводы. Сравнивать результаты быстрейшего Ryzen 9 с дополнительной кэш-памятью с Core i9-13900K также не очень получится — в каких-то подтестах преимущество у процессоров Intel, а в остальных — у AMD. Предлагаем лучше оценить результаты из раздела научных расчетов нашей тестовой методики 2020 года, в которую входит более продолжительный и показательный тест в том же Matlab.

iXBT Application Benchmark 2020

В качестве дополнительных тестов мы прогоняем и более привычный для наших читателей тестовый набор из методики тестирования образца 2020 года, которая известна вам уже несколько лет. В ней применяются реальные приложения, частично пересекающиеся с теми тестами, результаты которых вы видели в этом материале ранее.

Более подробный анализ результатов по этой методике вы можете сделать самостоятельно, мы подмечаем только заинтересовавшее нас. Хорошо видно, что Ryzen 9 5950X сильно уступает 7950X и 7950X3D — и скачок в производительности в новом поколении весьма приличный. И своевременный, если сравнивать новые CPU с топовым Intel Core i9-13900K. Прирост производительности в современном поколении Ryzen получился очень большим, встречаются случаи, когда высокая частота, улучшенный кэш, поддержка набора инструкций AVX-512 и DDR5-памяти дали новым Ryzen огромное преимущество перед представителем предыдущего поколения.

Это позволило флагманским процессорам AMD из новой линейки выйти на уровень топового Intel Core i9, и в итоге лучшие CPU двух компаний очень близки по производительности — сравните Ryzen 9 7950X и Core i9-13900K. В некоторых типах задач лучше выступают процессоры Intel, в других — AMD, но в среднем они весьма близки. И в целом можно сказать, что Ryzen 9 7950X3D с кэшем не потерял в производительности в профессиональном ПО слишком много, а именно этого мы опасались в случае чиплета с дополнительным кэшем, который ничего в этом случае не дает, но забирает высокую частоту. Мало того, при архивировании и обработке фотографий процессор X3D оказался даже чуть быстрее своего собрата без кэша — полностью подтвердились выводы из части синтетических тестов.

Усредненная же разница между 7950X3D и 7950X по большому набору разнообразных тестов составила... всего 1%, что явно говорит о том, что AMD своей цели добилась — выпустила процессор, лучше подходящий для игр, они почти не потеряли в производительности в приложениях для создания цифрового контента и другом профессиональном ПО. Ну а преимущество Core i9-13900K в 4% тоже не особенно важно — на практике вы бы никогда его не заметили.

Игровая производительность

Что касается игровой производительности, то наше большое исследование выйдет уже совсем скоро, в нем будут CPU разного уровня по производительности и цене. Но не забывайте, что в играх нет особой разницы между 8-ядерником и 16-ядерником с одинаковой частотой, и 7800X3D может оказаться даже быстрее 7950X3D, ведь даже шесть быстрых ядер до сих пор вполне достаточны для большинства игр, самой важной в них остается производительность на такт, чему очень хорошо помогает большой объем кэш-памяти.

Но также нужно понимать, что не во всех играх это преимущество в объеме L3-кэша сказывается. В лучшем случае положительная разница будет где-то в половине проектов, а в остальных или паритет или даже небольшой выигрыш у более высокочастотной бескэшевой модели Ryzen 9 7950X. Подробные тесты выйдут в отдельной статье позднее, но прямо сейчас мы рассмотрим усредненные данные по нашему тестовому набору из десятка игр различных жанров.

1920×1080, средние настройки

Процессор	Средний FPS	Минимальный FPS	Сред, %	Мин, %
Ryzen 9 7950X3D (16C/32T)	305,8	206,5	100%	100%
Ryzen 9 7950X (16C/32T)	284,1	189,1	93%	92%
Ryzen 9 5950X (16C/32T)	243,9	158,0	80%	77%
Core i9-13900K (8P+16E/32T)	305,0	204,6	100%	99%
Core i9-12900K (8P+8E/24T)	278,8	186,6	91%	90%
Core i9-11900K (8C/16T)	212,2	140,6	69%	68%

Как видите, даже в разрешении Full HD при средних графических настройках только очень старый и медленный процессор покажет ощутимую разницу между CPU разного уровня. Модель Core i9-11900K мы вставили скорее для того, чтобы показать прогресс в игровой производительности за последние годы, да и Ryzen 9 5950X можно отнести туда же — уж очень они медленны по сравнению с современными флагманами. 20%-30% разницы — это действительно много, даже при том, что частота кадров при этом всё равно высокая — более 200 FPS в среднем. Но даже процессор Core i9 прошлого (а не позапрошлого) поколения отстал от сегодняшнего героя уже всего на 9%-10%, и вот эту разницу на практике почувствовать уже непросто.

Но сегодня нас больше всего интересует разница между 7950X3D и 7950X, и вот что можно сказать по этому поводу. Еще по обзорам AMD Ryzen 7 5800X3D было понятно, что от добавления 3D V-Cache некоторые игры выиграли куда больше других, а некоторые не получили никакого прироста производительности вообще. С Ryzen 9 7950X3D по сравнению с 7950X ровно то же самое — прирост скорости от дополнительных 64 МБ L3-кэша в протестированных нами играх получился очень разный, а иногда его и вовсе не было. В рамках этой статьи мы не будем делать подробный анализ игровой производительности, оставив это на отдельный материал, но можно уже сейчас точно сказать, что есть игры, которые выигрывают от большого объема L3-кэша очень много, вроде Far Cry 6, F1 2022, Watch Dogs: Legion, и Hitman 3. Но есть и такие проекты, как Civilization VI и Total War Troy, которые или не получают преимущества от большего кэша вовсе или даже обеспечивают несколько меньшую производительность для 7950X3D по сравнению с 7950X.

2560×1440, ультра-настройки

Процессор	Средний FPS	Минимальный FPS	Сред, %	Мин, %
Ryzen 9 7950X3D (16C/32T)	150,2	114,5	100%	100%
Ryzen 9 7950X (16C/32T)	149,4	111,7	99%	98%
Ryzen 9 5950X (16C/32T)	144,1	105,3	96%	92%
Core i9-13900K (8P+16E/32T)	149,8	114,7	100%	100%
Core i9-12900K (8P+8E/24T)	148,6	112,2	99%	98%
Core i9-11900K (8C/16T)	138,3	102,2	92%	89%

Случаев с проигрышем или примерно равных результатов меньше, и в среднем 7950X3D в нашем наборе из десятка игр выигрывает у 7950X порядка 8% в Full HD при средних настройках качества, но лишь 2% — в разрешении 2560×1440 при максимальном качестве рендеринга. Core i9-13900K при этом максимально близок к Ryzen 9 7950X3D в среднем, хотя в отдельных играх мы отмечали преимущество то у одного, то у другого — и об этом поговорим отдельно. В целом же игровая производительность Ryzen 9 7950X3D весьма впечатляет, и не только в тех играх, где от кэша есть большое преимущество. 7950X3D вообще в целом является одним из быстрейших игровых процессоров, но... без учета цены. Несомненно, модель 7950X3D предназначена во многом именно для игроков, но если брать в расчет и цену, то приобретение 7800X3D для них будет всё же более оправданным.

Мы обязательно вернемся к подробному анализу игровой производительности в отдельном материале, рассмотрев одновременно процессоры AMD и Intel сразу нескольких поколений и классов — от среднебюджетных до топовых. Возможно, играм вообще хватает процессоров уровня Ryzen 5 и Core i5, особенно если посмотреть на сравнение в разрешении 2560×1440 при ультра-настройках — ведь даже старый Core i9-11900K отстал от быстрейших CPU всего лишь на 8%-11%!

Энергопотребление и температура

Оценка энергопотребления современных процессоров стала непростым и странным занятием, так как сейчас сложно что-то уверенно сказать лишь по показателям потребления процессоров, установленным производителями. Пиковое энергопотребление процессоров обычно определяется расчетной тепловой мощностью — TDP (ну или PL1), и раньше эти значения действительно означали именно пиковое энергопотребление CPU. Более того — иногда это и сейчас так же, но не в случае мощных моделей, в которых реализованы многочисленные функции повышения частот с разными названиями. Они позволяют выходить за пределы номинального энергопотребления, чаще всего на какое-то время, но иногда и неограниченно. И то, насколько далеко может зайти процессор за установленное производителем значение, зависит сразу от нескольких факторов: ограничитель потребления в турборежиме (PL2), изменяемых пределов пиковой частоты, температурных характеристик и так далее. И эти турборежимы могут доходить до потребления энергии, превышающего номинальные значения TDP вдвое и даже более. При этом у AMD и Intel еще и разные определения лимитов потребления, отличающаяся работа турборежимов и лимитов, да и управляют всем этим процессоры разных производителей несколько иначе.

Как мы знаем по Ryzen 9 7950X, современные процессоры AMD по сравнению с предыдущими CPU повысили не только производительность, но и потребление энергии. Переход процессоров Ryzen 7000 на новую архитектуру Zen 4 и новую платформу AM5 позволил заметно увеличить производительность по сравнению с предыдущим поколением, но при этом заметно возросли их энергопотребление и температуры, даже несмотря на то, что они производятся по более совершенным техпроцессам. Но в случае рассматриваемого сегодня процессора Ryzen 9 7950X3D компания AMD решила снизить типичный уровень потребления до 120 Вт и до 162 Вт в экстремальных случаях, что явно ниже значений для аналогичного CPU без дополнительной кэш-памяти. При этом Ryzen 9 с кэшем в играх производительнее топовой модели 7950X, да и в приложениях он отстает обычно лишь на 5%-8%, поэтому по энергоэффективности он должен быть куда лучше.

Из деталей отметим, что чиплет с дополнительным кэшем и без него работают при разных характеристиках частоты и напряжения. CCD-чиплет с кэшем использует одинаковый уровень напряжения для кэша и вычислительного чиплета, и так как напряжение для первого из них не может превышать 1,15 В, то и вычислительным ядрам приходится довольствоваться таким уровнем. При том, что чиплет без дополнительного кэша работает при напряжении до 1,38 В. Соответственно, разнится и тактовая частота для ядер двух чиплетов. Если вычислительные ядра чиплета без кэша работают на частоте от 5,3 до 5,7 ГГц, в зависимости от нагрузки, то чиплет с кэшем ограничен частотами от 4,85 до 5,3 ГГц, что особенно сильно сказывается на производительности в многопоточных тестах.

Энергопотребление

	В простое	Игра	Максимум
Ryzen 9 7950X3D	19	75	134
Ryzen 9 7950X	14	123	210
Ryzen 9 5950X	25	117	202
Core i9-13900K	14	165	300

Рассмотрим данные энергопотребления процессоров в трех разных сценариях — в простое, при игре и в режиме максимального потребления, в котором для создания нагрузки использовались Cinebench и Y-Cruncher — из них выбирался вариант с максимальными показателями и чаще всего это была математическая задача. А в игровом режиме запускалась игра Hitman 3 с тестовой сценой Dartmoor, которая нагружает как видеокарту, так и центральный процессор системы.

Так как Ryzen 9 7950X3D имеет сниженные ограничители энергопотребления TDP и PPT по сравнению с Ryzen 9 7950X, поэтому неудивительно, что и на практике он потребляет меньше энергии. Максимум потребления мы отметили на уровне 134 Вт по сравнению с 210 Вт у 7950X в тех же условиях — то есть 7950X3D потребляет примерно 2/3 от мощности 7950X, что во многом обусловлено ограничениями чиплета, к которому присоединен дополнительный кэш, не любящий высокого напряжения и частоты. Максимальный уровень потребления на 28 Вт ниже предельного уровня Package Power Tracking, установленного AMD на уровне 162 Вт, хотя и явно выше уровня TDP в 120 Вт, естественно. Сравнивать рассматриваемый CPU с Core i9-13900K по энергоэффективности просто кощунственно, ведь последний жрет (именно жрет!) до 2,2 раз больше энергии. То есть даже при том, что Ryzen 9 7950X3D в среднем оказался чуть медленнее Core i9-13900K в многопоточных задачах, он примерно вдвое более энергоэффективен.

В игровом режиме потребление всех процессоров заметно ниже — даже такая ресурсоемкая для CPU игра, как Hitman 3, не смогла заставить потреблять новинку больше 75 Вт. Что заметно ниже, чем уровень потребления Ryzen 9 7950X в 123 Вт, а про 165 Вт у Core i9-13900K вообще речи нет — снова разница в 2,2 раза, и в случае игр эти CPU примерно равны по производительности, а значит — энергоэффективность процессора 7950X3D в 2,2 раза лучше, чем этот же показатель у топового процессора Intel. Оценивать потребление в простое не имеет особого смысла, это единицы ватт, любопытно лишь то, что 7950X3D потребляет больше, чем 7950X — ведь чиплет с кэшем тоже хочет кушать. Смотрим, что получилось с нагревом ядер CPU в тех же тестах.

Температурный режим

	В простое	Игра	Максимум
Ryzen 9 7950X3D	39	72	85
Ryzen 9 7950X	38	63	95
Ryzen 9 5950X	33	61	81
Core i9-13900K	31	68	100

В простое температуры всех процессоров невелики, но Ryzen 9 7950X3D и тут отличился, нагреваясь всё же чуть больше, чем 7950X, что было очевидно после разницы в потреблении при простое. Флагман Intel также заметно холоднее в этом режиме — от его монолитного кристалла отвести тепло для той же системы охлаждения оказалось гораздо проще. Еще более интересная картина наблюдалась в игре — хотя все процессоры грелись умеренно относительно максимальных значений, но именно Ryzen 9 с дополнительным кэшем оказался самым горячим и в этих условиях — ведь от него еще сложнее отвести тепло по сравнению даже с Ryzen 9 7950X. Впрочем, разница в нагреве с Core i9 невелика и ничего особо не значит.

Как обычно, самое интересное начинается при предельных нагрузках на все ядра. Так как кристалл дополнительного кэша очень чувствителен к перегреву, то в AMD снизили температурный предел с 95 °C, типичных для обычных процессоров архитектуры Zen 4, до 89 °C. Но при системе жидкостного охлаждения с тремя мощными вентиляторами достичь ее оказалось непросто даже в таких приложениях, как многопоточный рендеринг — в случае модели Ryzen 9 7950X3D с дополнительным чиплетом максимальная достигнутая температура была 85 °C, что несколько ниже предельной в 89 °C. Так что воздушной системы охлаждения тут наверное и не хватит, но приличная система жидкостного охлаждения должна нормально справляться. До 7950X с 95 °C и 13900K с 100 °C нашей сегодняшней новинке очень далеко, так что ее можно назвать умеренно греющейся.

Из других интересных нововведений, связанных с частотой, потреблением и нагревом, отметим то, что в отличие от Ryzen 7 5800X3D с первым поколением 3D-кэша, в новых процессорах есть возможность разгона при помощи технологии Precision Boost Overdrive (PBO) и при помощи изменения кривой частот и напряжения Curve Optimizer, при том, что множитель изменять всё равно не дают. Можно воспользоваться ручным режимом разгона PBO, установить ограничения мощности повыше, а также включить Curve Optimizer на −15...−20 для всех ядер. Температура ядер при этом вырастает и температурный предел в 89 °C будет достигаться быстрее обычного — при толстой крышке процессоров Zen 4 удержать температуру CPU ниже его не получится, даже если радиатор охлаждения будет не слишком горячим. Проблема ведь не в том, что радиатор перегревается, а в том, что эффективно передать тепло от маленьких вычислительных кристаллов через толстую распределительную крышку к нему просто невозможно.

Производительность в случае описанных выше манипуляций будет выше, чем при настройках по умолчанию. Но можно сделать и наоборот, чуть снизив производительность, зато получив преимущество в меньшем потреблении. Некоторая часть процессоров способна к стабильной работе при меньшем напряжении, чем установила AMD, это способно значительно снизить энергопотребление и температуру. В некоторых случаях производительность в многопоточных задачах может даже возрасти, если CPU ранее упирался в 89-градусный предел. В любом случае мы настоятельно советуем всем пользователям Ryzen 7000 провести оптимизацию напряжения — не вручную, так при помощи автоматического поиска оптимальной кривой напряжения и частоты в Ryzen Master, хотя даже это нужно делать аккуратно. Почему? Сейчас расскажем.

Проблемы с выходом из строя и прогоранием (решены)

Мы сразу подозревали, что процессоры серии Ryzen 7000X3D несколько нежнее обычных вариантов без кэша, не зря же AMD вообще запрещала разгон 5800X3D и ограничивала его для процессоров серии 7000X3D. Но чтобы дошло до такого... За последние несколько недель были отмечены несколько фактов выхода из строя процессоров Ryzen 7000X3D, как у наших российских и западных коллег (что повлияло на их планы по выпуску материалов, к слову), так и у простых пользователей со всего мира, которые делились своими проблемами на различных ресурсах. Поначалу не было доподлинно известно, в чем дело, но выход из строя CPU точно был связан с работой на нестандартном напряжении, и не при намеренном разгоне, а при обычной работе, но при использовании быстрой памяти с профилями AMD EXPO.

Фото пользователя Speedrookie с Reddit

Иногда процессоры линейки 7000X3D просто выходили из строя через несколько дней эксплуатации, переставая запускаться, а иногда делали это с сопутствующими спецэффектами в виде прогоревшей системной платы в районе определенных контактов Socket AM5, отвечающих за питание CPU. Схожие проблемы изредка встречались и с обычными Ryzen 7000 без кэша, но чаще всего это были процессоры именно модели 7950X3D, плюс уже попадались случаи и с вышедшим позднее 7800X3D. CPU просто теряли работоспособность на системных платах разных производителей, а прямо подгорали — в основном при использовании решений компании Asus (см. фото). Мы не можем никого обвинять, но широко известны минимум три таких случая с системными платами именно этого производителя. Хотя вполне возможно, что дело просто в том, что их платы банально шире распространены в среде энтузиастов.

Позднее выяснилось, что по причине какой-то ошибки в AGESA — протоколе начальной инициализации устройств AMD — и при использовании профилей EXPO системные платы иногда завышали напряжение SoC на CPU до 1,4 В (на тестовой системе с XMP-памятью оно не превышало 1,1 В, к слову), и процессор не выдерживал, сгорая сам, а иногда унося с собой еще и системную плату. Несколько дней понадобилось AMD на полноценное расследование и выявление точной причины проблем, и буквально на днях они распространили новую версию AGESA, которая ограничивает «определенные шины питания» — в том числе то самое напряжение SoC, чтобы оно не превышало 1,3 В. Большинство производителей системных плат уже выпустили исправленные версии BIOS, в которых ограничено напряжение SoC, хотя пока что это лишь предварительное решение проблемы, а финальное ожидается чуть позже — ближе к середине мая. Пока что всё это никак не сказывается на разгоне памяти при помощи профилей AMD EXPO или Intel XMP, да и производительность CPU осталась прежней.

Сразу две исправленные версии BIOS для нашей тестовой платы

К слову, проблема может встречаться и на всех процессорах Ryzen 7000, но именно модели с 3D V-Cache выходят из строя быстрее остальных, так как они более чувствительны к повышению напряжения. Хорошо, что AMD признала и исправила ошибку, а всем пострадавшим они помогут решить проблемы, хотя как это можно сделать с покупателями этих CPU из нашей страны — вопрос интересный. В любом случае понадобится много времени на разбирательства и замену. Ну а мы можем лишь порадоваться тому, что изначально использовали память без профиля EXPO и наш экземпляр отработал все тесты без проблем и продолжает работать. Теперь же всё должно быть в порядке, так как компания Gigabyte за одни сутки выпустила сразу две исправленные версии BIOS для нашей тестовой платы.

Выводы

Прошлогодний выход процессора Ryzen 7 5800X3D с дополнительным L3-кэшем изменил многое. Это стало возможным благодаря новой технологии 3D V-Cache и во многих играх дало приличный прирост в производительности, но был у прошлой модели и недостаток — меньшая вычислительная производительность по сравнению с обычным Ryzen 7 5800X, хотя игровая версия при этом стоила на $100 дороже. Всё изменилось в нынешнем году, когда AMD решила выпустить новые процессоры Ryzen 7000X3D сразу в виде трех моделей с количеством ядер от 8 до 16, включая флагманскую конфигурацию. Сначала они выпустили процессоры Ryzen 9 7950X и Ryzen 9 7900X, а чуть позднее на рынок вышла и самая доступная модель — Ryzen 7 7800X3D. Самое интересное и неожиданное в двух старших CPU то, что лишь один чиплет имеет ядра с 3D-кэшем, но меньшей частотой, а второй лишен кэш-памяти, но его ядра работают на более высокой частоте, чтобы не было слишком большого снижения вычислительной производительности. Ведь кристалл с кэшем не способен работать с такими высокими частотами, как чиплет без дополнительной кэш-памяти, поэтому в AMD пошли на компромисс.

Им даже пришлось применять два дополнительных программных драйвера, которые занимаются парковкой неиспользуемых ядер CPU и изменением приоритетов для них в процессе работы. Компания Intel уже какое-то время занимается этим вопросом для производительных и эффективных ядер, но они используют аппаратный планировщик Thread Director, который взаимодействует с операционной системой в распределении вычислительных потоков. AMD решила использовать программное решение, дающее некоторый контроль над его работой, что позволяет исправлять ошибки в распределении задач по ядрам. Зато при этом требуется установка и настройка драйверов и дополнительного ПО. Настройки планировщика на ядра с кэшем и ядра с высокой частотой в BIOS позволяют изменять его поведение — чтобы использовалось не управление драйверами, а жесткое указание с передачей всех нагрузок на ядра с кэшем или высокочастотные ядра. Иногда это бывает полезным.

В итоге, сочетание удачных ядер архитектуры Zen 4 и дополнительной кэш-памяти обеспечило Ryzen 9 7950X3D высокую производительность и в играх и в требовательных рабочих приложениях. Однородные 16 ядер на паре чиплетов с кэшем было бы проще заставить корректно работать во всех случаях, но это увеличивает себестоимость производства каждого CPU и привело бы к снижению производительности в многопоточных вычислениях. А в варианте, который выбрала AMD, и себестоимость не так высока, и обеспечивается достаточная гибкость при выборе половины быстрых ядер в чистых вычислениях и чуть более медленных ядрах второго чиплета, зато получающих преимущество от дополнительной кэш-памяти третьего уровня, что важно для игр. И рассмотренный нами сегодня Ryzen 9 7950X3D можно назвать одним из самых мощных и универсальных процессоров, который дает максимум производительности и игрокам и создателям цифрового контента.

В большой части приложений Ryzen 9 7950X3D достигает почти той же производительности, что и Ryzen 9 7950X, но в самых интенсивных нагрузках, вроде рендеринга и научных вычислений, процессор с 3D-кэшем всё же немного отстает из-за того, что половина его ядер работает на более низкой частоте — если задачи не выигрывают от большего объема кэш-памяти третьего уровня. Есть и некоторые приложения, лучше работающие с большим объемом кэша, но их не так уж много. И в приложениях Intel Core i9-13900K всё же чуть быстрее и бескэшевого 7950X и процессора с кэшем 7950X3D — из-за более высокой частоты и большого количества гибридных ядер, хотя эта разница очень невелика в среднем. Можно считать, что они все примерно на равных. То есть ситуация стала заметно лучше, чем у прошлогоднего восьмиядерного 5800X3D, но 7950X3D всё равно оказывается чуть медленнее 7950X в большинстве вычислительных задач.

Среди явных примеров приложений, в которых 7950X3D уступает 7950X в вычислениях, можно привести рендеринг в Blender и Cinebench, в которых 7950X3D примерно на 5% медленнее, чем 7950X. В последнем 7950X3D оказался медленнее и чем Intel Core i9-13900K. В тестах CPU-Z и cpuminer разница достигает 7%-8%, а в John The Ripper и того больше. Зато в некоторых случаях кэш увеличивает производительность и в приложениях — сжатие данных ускорилось на 4%-6%, веб-приложения JetStream на 3%, чуть-чуть прироста отмечено и в Adobe Premiere. В редких случаях драйверы PPM Provisioning и 3D V-Cache Performance Optimizer могут сработать некорректно, направив потоки на неоптимальные ядра, и тогда производительность может быть снижена на несколько процентов от потенциальной. Но 7950X3D в любом случае работает очень хорошо и в таких задачах, особенно с учетом куда меньшего энергопотребления.

Что касается игровой производительности, то 7950X3D явно быстрее процессоров без кэша, и приросты в играх порой бывают очень большими — более 20%. Если говорить о сравнении 7950X3D с Core i9-13900K, то мы получили примерное равенство — если процессору AMD помогает огромный 3D-кэш, то на 13900K работает его высокая тактовая частота при такой малопоточной нагрузке, как игры. Понятно, что речь об относительно низких разрешениях вроде Full HD, а в разрешении 4K, когда узким местом является графический процессор, различий между топовыми CPU не будет совсем. Но почему в других обзорах 7950X3D в играх с треском выиграл у топового Core i9, а у нас получилось всего лишь равенство? Всё просто — дело в выборе игр для тестов. Если бы мы взяли только Far Cry 6, F1 2022, Hitman 3 и Watch Dogs: Legion, к примеру, то процессор AMD выиграл бы. Но в других то играх впереди уже топовый процессор Intel. Дело в том, что мы не подбирали игры намеренно, чтобы кто-то выиграл, выбор тестовых бенчмарков был сделан еще осенью прошлого года, когда этими процессорами на рынке еще и не пахло. Важен даже выбор тестовой сцены, судя по обзорам западных авторов. Мы решили не подгонять ничего, оставив так, как получилось, ведь мы старались выбрать игры разных жанров и основанные на разных игровых движках.

Где точно можно и нужно отдать победу процессору Ryzen 9 7950X3D, так это в энергоэффективности, которая стала весьма важным показателем в последнее время. Протестированный процессор отличается отменной энергоэффективностью в разных типах приложений и играх, и на фоне конкурента он особенно сильно впечатляет. При производительности, примерно равной Core i9-13900K, топовый процессор с 3D-кэшем потребляет примерно вдвое меньше энергии. Это в многопоточных тестах вроде рендеринга, а в играх дела обстоят еще лучше — разница доходит до 2,5-3 раз! Так что если вы хотите получить высокопроизводительный CPU в играх и приложениях, обладающий лучшей энергоэффективностью, то это точно Ryzen 9 7950X3D. Скорее всего, чисто для игр будет лучше Ryzen 7 7800X3D, так как у него лишь один чиплет с 3D-кэшем и ядрами, работающими на более низких тактовых частотах. Но так как в однопоточных или слабопоточных нагрузках ядра с 3D-кэшем работают не слишком хорошо, то рабочая производительность может пострадать слишком сильно — и в будущем мы это обязательно проверим.

Сначала нам казалось, что решение с дополнительным 3D-кэшем лишь на одном чиплете из двух довольно несуразное и может повредить производительности в приложениях и/или играх. Но на деле же оказался приемлемый компромисс для того, чтобы получить высокую производительность и в играх и в приложениях одновременно. Да, в приложениях 7950X3D немного уступает 7950X, но разница невелика. Это хорошо для тех игроков, которые используют ПК и для создания контента — 7950X3D справится с ними лучше остальных процессоров AMD и примерно на уровне лучшего процессора конкурента — но при половине энергопотребления. Что касается цен, то Ryzen 9 7950X3D просто не мог быть дешевым. С другой стороны, его рекомендованная цена в $700 соответствует цене 7950X на старте его продаж. Но то на старте, а сейчас уже на сотню дешевле, если не больше. И если вы не играете, то можно сэкономить деньги, выбрав обычный 7950X. А если играете, то лучше взять 7800X3D, который будет заметно медленнее в ресурсоемких приложениях, но как минимум не медленнее в играх. Или вообще 5800X3D, который изрядно подешевел.

Получается, что у 7950X3D не такой уж и широкий круг потенциальных покупателей — тех, кому нужно сочетание игр и требовательных многопоточных приложений, причем за любые деньги. Тогда обязательно нужно брать версию с 3D-кэшем или топовое решение конкурента — Raptor Lake хороши по скорости, и модель Core i9-13900K предлагает не худшую производительность даже за меньшие деньги. Впрочем, в этом случае придется мириться с низкой энергоэффективностью, высоким тепловыделением и высокими температурами. Хотя и 7950X3D трудно назвать холодным, но это уже не из-за потребления, а из-за маленьких чиплетов и неудачной теплораспределительной крышки. Будет очень интересно посмотреть на то, что сможет предложить 7800X3D в таких условиях. Потенциально это лучшее именно игровое решение среди всех процессоров Ryzen 7000. А если совсем уж честно, то для игр вполне можно обойтись и чем-то вроде Ryzen 7 5800X3D или Core i5-13600K, но мы об этом вам ничего не говорили!

Ах да, есть же еще Ryzen 9 7900X3D... Мы не забыли про него, просто эта модель вообще непонятно для кого сделана — у нее шесть ядер с дополнительным кэшем и шесть высокочастотных ядер. Для игр такая конфигурация подходит хуже, чем 7800X3D — из-за цены и меньшего количества ядер с кэшем, но и для приложений он не очень хорош по сравнению с 7950X3D — из-за меньшего общего количества ядер. В общем, ни рыба, ни мясо, на наш взгляд. По чистой вычислительной производительности лучшим чипом в линейке AMD остался Ryzen 9 7950X, тогда как Ryzen 9 7950X3D стал одним из самых быстрых игровых процессоров компании. А заодно и самым универсальным, способным обеспечить как лучшую игровую производительность, так и (почти) не отставать от самых лучших процессоров AMD и Intel в вычислительных задачах.

3 мая 2023 Г.

Алексей Берилло

Источник: ixbt.com