Zen2. Эволюция платформы AM4

AMD продолжает развивать свою долгоиграющую платформу AM4. Недавно вышло новое поколение процессоров Ryzen на микроархитектуре Zen 2. Вообще, цикл развития архитектур AMD стал чем-то напоминать тик-так Intel, но не 1 в 1. Так, второе поколение Ryzen было скорее вариацией на тему изначальной архитектуры Zen с исправлением основных косяков и реализованное на чуть более тонком техпроцессе, что нашло отражение даже в названии архитектуры чипов 2xxx — Zen+. Сейчас же AMD выкатили чиплетную архитектуру. Получилась прямо классическая спираль развития — AMD в 2003 году первыми начали перенос компонент серверного моста в ядра, начав с переноса в процессорах линейки K8 контроллера памяти в CPU и закончив тем, что Ryzen тысячной и двухтысячной серий представляли из себя полноценные SoC, так в 2019 они же снова вынесли северник в отдельный кристалл, пусть и на той же подложке, что и ядра.

Теоретических материалов, обзоров и тестов хватает и на русском, и на английском языках, мне же захотелось лично сравнить свежий AMD Ryzen 7 3700x с 2700x на моих тестах, аналогичным использованных в прошлых постах (пост 1, пост 2).

Участники тестирования

Материнская плата ASUS ROG Strix X470F-Gaming (BIOS 5007, AGESA ComboAM4 1.0.0.2)

Память G.Skill Trident Z DDR4 DIMM 3600MHz PC4-28800 CL17

Система охлаждения Deepcool Captain 360EX.

Конфиг 1:
CPU: AMD Ryzen 7 2700X
RAM: G.Skill Trident Z DDR4 DIMM 3600MHz PC4-28800 CL17 @ 3400CL16

Конфиг 2:

CPU: AMD Ryzen 7 3700X
RAM: G.Skill Trident Z DDR4 DIMM 3600MHz PC4-28800 CL17 (DOCP Profile)

Конфиг 3:

CPU: AMD Ryzen 7 3700X
RAM: G.Skill Trident Z DDR4 DIMM 3600MHz PC4-28800 CL17 @ 16-16-16-32

Прежде чем перейти к результатам тестов, хочу отметить пару проблем, затруднивших тестирование:

1. Все тесты Ryzen 7 3700x проводились под сборкой 1903 Windows 10. При этом 2700х тестировался на октябрьской сборке. Не все тесты 2700x удалось прогнать под 1903, но те, что были прогнаны, показали, что майское обновление Windows снизило производительность системы по крайней мере на платформе AMD, так что результаты с предыдущими статьями напрямую не сравнимы. Там, где тесты прогонялись повторно, это будет явно указано.

2. Платформа Zen 2, точнее её поддержка со стороны BIOS материнских плат на чипсетах старого поколения (например, на чипсете X470 на моей материнской плате), откровенно сырая, и при попытке запустить процессор Ryzen 7 3700x на всех настройках, установленных в Auto, были получены очень странные результаты, а именно отвратительная работа нового CPU с памятью, с низкой пропускной способностью (далее ПСП) и огромными задержками:

В настройках BIOS отображалось, что частота северного моста составляет 1600 MHz, но по факту он запускался на 800 (по данным CPU-Z), что и давало соответствующую картину. Мало того, что активировался асинхронный режим работы с памятью, вносящий дополнительные задержки, так и сам контроллер, и Infinity Fabric работали с черепашьей скоростью. При этом попытки установить установить частоту работы северника синхронной с частотой памяти приводили через раз к мёртвому зависанию при POST на этапе инициализации памяти.

Алгоритм получения рабочих настроек в итоге получился следующий:

• сброс настроек CMOS джампером
• загрузка оптимизированных настроек по умолчанию, сохранение настроек
• отключение питания (именно обесточивание БП, а не просто soft off)
• установка частоты работы памяти (активация DOCP профиля), сохранение настроек
• отключение питания (именно обесточивание БП, а не просто soft off)
• установка частоты работы северного моста, равной частоте работы памяти, сохранение настроек
• отключение питания (именно обесточивание БП, а не просто soft off)

если пропустить обесточивание системы на любом из этапов, есть шанс словить ошибку тренировки памяти и как следствие, необходимость сбрасывать настройки джампером и начинать всё сначала из-за невозможности загрузиться в BIOS. Надо ли говорить, что на 2700x таких танцев с бубном совершенно не требовалось.

По конфигам видно, что тестирование проходило при разных частотах памяти. AMD утверждают, что контроллер памяти в чиплете процессоров на микроархитектуре Zen 2 стал более всеядным и поддерживает бОльшие частоты, чем прежние версии. Судя по моим наблюдениям, это действительно так: на Ryzen 7 2700x эти плашки памяти не удавалось стабилизировать даже на их дефолтных XMP таймингах на частоте 3600, при этом на частоте 3400 тайминги удавалось выставить довольно жёсткие. На Ryzen 7 3700x память сходу завелась на родной частоте и позволила без особых плясок с бубном выставить тайминги по DRAM-Calculator-for-Ryzen.

Методика тестирования

Методика не менялась с прошлого года.

Тесты платформы AM4 проводились под управлением ОС Windows 10 Pro 1903 (сборка 18362.239)

Защита от Spectre и Meltdown деактивирована на всех тестовых системах с помощью утилиты InSpectre.

Все тесты проводились по несколько раз (не менее трёх-четырёх), результат первого прогона отбрасывался, так как на результат первого прогона заметно сильнее влияют задержки ввода-вывода. Брался максимальный результат, остальные прогоны теста проводились для проверки возможных аномалий.

Производительность

Passmark

Тест памяти

По производительности памяти прогресс прямо скажем, так себе. Вынос контроллера памяти из кристалла с ядрами не дался бесплатно — выросли задержки, общая производительность упала. Кроме того, видно проседание скорости записи в два раза по сравнению с прошлым поколением и скоростью чтения/копирования. Судя по всему, чиплет cIOD оптимизирован под два CCX чиплета, и на одном выдаёт вот такие слегка кривые результаты (да, на Ryzen 9 проседания скорости записи тоже нет). Но это с одной стороны. С другой — по скоростям чтения и комбинированных нагрузок чтение-запись такого провала нет. Учитывая, что в среднем чтение-запись в коде соотносятся как 3/1, то компромисс выглядит разумным. А учитывая возросшие скорости кэш-памяти и здоровенный кэш третьего уровня, то по памяти ± выходит то на то.

Рендеринг

Проявка RAW-снимков

А вот в работе с 2D графикой, в которой до сих пор безраздельно рулили процессоры Intel, трёхтысячная серия сделал нехилый такой рывок. Ускорение в Adobe Lightroom 7.5 полтора раза!

3DMark

Производительность в играх

Температура и энергопотребление

Не смотря на заявленный TDP в 65Вт камешек Rayzen 7 3700x получился довольно прожорливым и горячим. Температура в простое колеблется от 35 до 50 градусов. Потребление и температура под нагрузкой сильно зависит от характера нагрузки (внезапно!).

Под типичной игровой нагрузкой частота ядер CPU колеблется в районе 4.25-4.35 GHz, потребление в таком режиме составляет в среднем 95-100Вт.

Под нагрузкой от рендеринга процессор начинает потреблять уже в районе 120Вт:

Под стресс-тестами (Prime95 Small FFTs) потребление подскакивает до 170+ Вт, температура упирается в 95 градусов даже под водянкой с вентиляторами на максимальных оборотах и частоты падают до 4-4.05GHz:

Заключение

Процессоры трёхтысячной серии AMD Ryzen вышли и правда довольно интересными, но общий восторженный информационный фон вокруг них лично у меня породил завышенные ожидания, которые не особо оправдались.

С одной стороны, производительность на такт действительно подросла, но заметно без микроскопа только в некоторых сценариях. Частотный потенциал вообще подрос в среднем на 50-100MHz, ни о каком прорыве речь не идёт. С памятью стали работать даже хуже, чем прошлое поколение. При заявленном RDP в 65Вт процессор не стесняется потреблять почти в три раза больше, при этом греется так, что трёхсекционная водянка перестаёт справляться с охлаждением. BIOS-ы с поддержкой этих процессоров пока что откровенно сырые. Всё это приправлено ошибками в микрокоде (RDRAND на материнских платах на x570 чипсете). Косячат конечно все, но настолько сырого продукта на старте я давно не видел.

С другой — это уже третье поколение процессоров на одной и той же платформе AM4. Если сравнивать 3700x с первым поколением Ryzen, то по рендерингу получим ускорение уже в 1.5 раза за 2.5 года. В этом поколении AMD опять удалось увеличить количество ядер в процессорах потребительского сегмента — 12 ядер уже условно доступны, хотя и являются тем ещё дефицитом, да и ценник на них гуманностью не отличается, а на горизонте маячат 16-ядерные CPU на этой же платформе. Да и платформа получилась удачной — за 2.5 года не превратилась в тыкву, материнские платы менять не надо, совместимость с памятью и частотный потенциал в очередной раз подтянули, и даже на тех же самых материнских платах новые процессоры скорее всего позволят запускать память на бОльших частотах и более жёстких таймингах.

В общем, продукт в очередной раз вышел неоднозначным. Ни разу не идеальным, но уже предлагает хорошую производительность даже без оговорки «за свои деньги», а соотношение цена/производительность у него вообще вышло отличное. BIOS-ы подтянутся спустя пару-тройку месяцев и версий. В общем, всё как всегда у AMD.