Тест процессора AMD Ryzen 9 9900X по сравнению с Ryzen R9 7950X, Ryzen R9 7900X и Core i9-13900KF: знакомимся с Zen 5!
31-10-2024
В данном обзоре НАКОНЕЦ исследуем возможности и разбираемся в архитектурных особенностях нового поколения процессоров AMD. Благодаря маркетинговому отделу компании, сначала к нам должно было бы попасть одно из начальных решений линейки, но так сложилось, и возможно это и к лучшему, что открывать серию обзоров будет сразу предтоповая модель - Ryzen 9 9900X.
Благодарим за предоставленный экземпляр и с энтузиазмом беремся за работу.
Архитектура
Начнём с базы. Если посмотреть на 9000 линейку, так сказать, с высоты, то можно заметить, что структурно она мало чем отличается от предшественников.
Как и процессоры 7000-й и 8000-й серий, преемники «дружат» с актуальным сокетом AM5. Также никуда не делась уже привычная чиплетная структура.
Как и раньше, один такой CPU может содержать до 16 ядер в двух CCD-комплексах и со всеми остальными компонентами системы взаимодействовать с помощью отдельного кристалла ввода/вывода.
А соответственно, и масштабирование производительности в модельном ряду происходит хорошо известным способом – уменьшением численности CCD или отключением определенного количества ядер в каждом из них.
Главные изменения в новом поколении скрыты в деталях. Процессорные кристаллы теперь производятся по более усовершенствованному 4-нанометровому техпроцессу TSMC (против 5-ти нанометров у предшественников). При этом чип внешних связей – I/O die – в этом плане изменений не претерпел и его производят по 6 нанометрам. Следующее, на чем сконцентрировался RnD отдел – это Zen архитектура, которая по числовому индексу перешла на следующий уровень – к пятому поколению.
AMD заявляет о не маленькой, 16% прибавке IPC на основе 13 тестов, проведенных в типичных повседневных задачах. И основную долю этого прироста производительности обеспечивает большой перечень внутренних усовершенствований по сравнению с Zen 4. По круговой диаграмме можно понять, что главными китами технологического прогресса Zen 5 является оптимизация над пересылками, адресацией, скоростью доступа и пропускной способностью кэша первого и второго уровней.
Здесь по некоторым пунктам параметры улучшились в разы или на десятки процентов. При этом объем буферов L2 и L3 никак не изменился по сравнению с Zen 4, а L1 вырос с 64 до 80 Кб для каждого ядра.
Кстати, по отношению к самому большому L3-кэшу, следует отметить минимальные вмешательства в его структуру и организацию, единственное, о чем здесь заявляет AMD – это меньшие задержки.
Также немалое влияние на улучшение производительности Granite Ridge, а именно такое обновленное кодовое название имеет 9000-линейка, оказали усовершенствованные исполнительные блоки. Они получили увеличенное количество ALU для операций над целыми числами (6 шт против 4-х у Zen 4), 4 блока AGU для генерации адресов доступа к основной памяти (против 3 шт у предшественников), ускоренные характеристики операций над числами с плавающей точкой и увеличенную до 512 битов ширину векторных каналов передачи данных, что в свою очередь положительно влияет на скорость обработки инструкций AVX-512.
Еще одним важным механизмом, отвечающим за ускорение выполнения инструкций за процессорный такт, является модуль предсказания переходов, который простыми словами, заранее пытается угадать результат выполнения той или иной ветви кода до момента ее фактического вычисления. В новом поколении он получил увеличенный объем кэша на всех уровнях и расширенный стек обратных адресов (52 против 32-х у Zen 4).
А еще он «научился» вдвое быстрее, по сравнению с прошлым поколением, выполнять выборку и декодирование инструкций за такт – 64 байта против 32, и сразу предсказывать результаты до двух возможных ветвей кода, уменьшая таким образом вероятность промаха, в некоторых случаях до нуля. Однако, если вернуться к круговой диаграмме влияния на общую производительность Zen 5, можно заметить, что апгрейд именно этого блока внес наименьший вклад в общий прирост IPC.
Теперь немного внимания уделим ранее упомянутому отдельному чиплету ввода/вывода, который хоть и не влияет никак на повышение производительности, однако является не менее важным. По главным ТТХ он полностью дублирует чип прошедшего поколения. В нем расположился все тот же контроллер шины Infinity Fabric, контроллер 28 линий PCI-E, плюс есть поддержка USB вплоть до версии 3.2 Gen2 Type-A и 3.3 Type-C, дисплейный контроллер на 4 монитора, встроенная графика на архитектуре RDNA 2.0 с двумя исполнительными блоками и частотой до 2,2ГГц и вся остальная кухня.
Однако здесь есть и то, что инженеры компании немного улучшили – гарантированная скорость контролера ОЗУ, которая в номинальном режиме была поднята до 5600 мегатранзакций в секунду, против 5200 у процессоров Zen четвертого поколения. Более того, в официальных материалах заявлено о поддержке оперативной памяти с частотой вплоть до DDR5-8000.
Ryzen 9 9900X
Наконец-то разобравшись с архитектурными улучшениями переходим к самому Ryzen 9 9900X, который по сути является предтоповой моделью линейки. Выше только Ryzen 9 9950X. Оперирует процессор 12 ядрами Zen 5 с поддержкой SMT, которые разместились на двух отдельных чиплетах, по 6 в каждом.
Рабочие частоты новинки лежат в диапазоне от 4,4 до 5,6 ГГц, что несколько ниже прямого аналога по количеству ядер предыдущего поколения. Сохранять результаты промежуточных вычислений CPU помогает суммарный кэш L1 на 960 КБ, Кэш L2 на 12 МБ и L3 на целых 64 мегабайта. Встроенная графика в тестируемом процессоре есть, но она, как было отмечено ранее, ничем не отличается от таковой у 7000-ков. Из приятного заметим, что и над TDP нового поколения процессоров инженеры хорошо поработали, потому что он заявлен на уровне 120 Вт и это очень приятная цифра для такого количества ядер и потоков. При этом показатель реального потребления через сокет (Default Socket Power – CPU PPT) заявлен на уровне в 162 Ватта.
Оппоненты
Сравнивать новичка будем со следующими оппонентами.
Первый – прямой аналог-предшественник Ryzen 9 7900X. Как и у новинки у него «под капотом» 12 ядер в 24 потока, однако работают они на чуть большей базовой частоте в 4,7 ГГц, тогда как бустовая такая же – 5,6 ГГц.
Объем кэша второго и третьего уровня, как уже сообщалось, у старого поколения полностью идентичен новому, а суммарный L1 меньше на 192 КБ. TDP данного соперника равняется 170 Вт, а PPT аж 230, и это на целых 42% больше, чем у новинки.
Вторым в список попал вообще топ 7000-й линейки - Ryzen 9 7950X, потому что на украинском рынке он сейчас дороже чуть больше, чем на тысячу гривен.
Но ядер и соответственно потоков в своем арсенале больше - 16 и 32 соответственно. Кэш первого уровня у него насчитывает 1024 КБ, а второго и третьего 16 и 64 МБ. Рабочие частоты в бусте самые высокие среди красных собратьев и лежат в диапазоне от 4,5 до 5,7 ГГц. А вот TDP ограничен той же планкой, что и у 7900X.
В качестве ближайшего ценового оппонента со стороны Intel будет выступать 24-ядерный (по формуле 8+16) 32-поточный Core i9-13900KF. Да, гораздо целесообразнее для сравнения подошел бы аналог 14-го поколения с очень близким ценником к подопытному CPU, но на момент создания данного материала у нас его не было. Да и разница между синими топами в пару сотен мегагерц на производительных ядрах в принципе ставит оба решения на один уровень по производительности.
Возвращаясь к Core i9-13900KF, напомним, что он работает на рабочих частотах эффективных ядер от 2,2 до 4,3 ГГц, а производительных от 3 до 5,8 ГГц. Объем буфера L2 и L3 насчитывает 32 и 36 МБ сверхбыстрой ОЗУ. Что касается потребления, то в базовом режиме оно ограничено 125 ваттами и может подниматься к шоковым 253-м в максимальном бусте.
Тестовый стенд
Основой платформы для CPU Intel послужила материнская плата ASUS PRIME Z790-A WIFI.
А все «камни» AMD, включая Ryzen 9 9900X, мы без проблем запустили на уже хорошо знакомой по предыдущим обзорам ASUS ROG STRIX X670E-F GAMING WIFІ. Для поддержки новинки нам всего-навсего пришлось обновить BIOS.
Здесь также следует отметить, что для 9000-линейки Ryzen производители в полной мере готовят новые платы на Х870, B850 и B840 чипсетах, но появятся они немного позже.
Охлаждались процессоры 360 мм СЖО ASUS TUF Gaming LC II 360 ARGB.
Оперативную память представлял комплект из пары модулей по 16 ГБ – Kingston FURY Renegade RGB DDR5 с частотой в 6400 мегатранзакций в секунду. Тайминги набора составляют 32-39-39, а рабочее напряжение ограничено планкой в 1,4 В. Смотрится оперативка круто и ярко благодаря бело-черным алюминиевым радиаторам в сочетании с качественной 12-точечной подсветкой.
Операционную систему и все программные принадлежности хранил терабайтный M.2 PCI-E 4.0 x4 SSD-накопитель Kingston FURY Renegade, который может считывать и записывать данные со скоростями до 7300 и 6000 МБ в секунду соответственно. При этом произвольные операции он может обрабатывать тоже очень быстро – заявлено до 1 млн. IOPS.
Подобрать оперативную память или SSD-накопитель Kingston можно на сайте kingston.com, где есть еще и функционал очень удобного подбора оперативной памяти: при введении названия материнской платы или ноутбука вы сразу получаете список совместимой памяти.
Всю 3D-нагрузку взяла на себя топовая и еще и разогнанная Palit GeForce RTX 4090 GameRock OC.
Питался стенд от киловаттного Seasonic VERTEX GX-1000, энергоэффективность которого соответствует сертификату 80 Plus Gold. Также источник может похвастаться гибридным режимом работы 135-мм тихого вентилятора на гидродинамическом подшипнике, поддержкой новейших стандартов ATX 3.0, PCI-E 5.0 и 12-летним гарантийным сроком.
И в единую цельную конструкцию все эти комплектующие позволил собрать корпус ASUS TUF Gaming GT302 ARGB.
Нагрев
Так, а теперь давайте посмотрим, как новинка держит «тепловой удар».
Без существенной нагрузки мониторинг зафиксировал чуть больше 46°C при 28-ваттном энергопотреблении. И это немного многовато.
Но под полной нагрузкой в FurMark процессор нас приятно удивил, нагревшись до 81 градуса при допустимом лимите в 95°C. При этом на счетчике потребления красовалась солидная цифра в 162 Ватта а после 10 минут теста частоты на всех ядрах крутились около отметки в 5 ГГц.
Еще один тест мы провели в 6-ядерном 12-поточном режиме. Частоты на ядрах выросли не сильно, всего на 100 МГц, а нагрев повысился до 86°C.
В последнем сценарии, с задействованным одним ядром, вообще что-то пошло не так и пилообразная форма графика рабочей частоты тому есть достоверным подтверждением.
Тесты
Синтетика
Проверять производительность новинки сначала, как обычно, будем в синтетике.
В AIDA64 испытуемый CPU продемонстрировал равные результаты при копировании данных, совсем немного лучше при считывании и на 5% хуже при записи по сравнению со своими красными собратьями. То есть, по сути, чего-то нового в работе контролера ОЗУ тестового Zen 5 заметить не удалось. Поэтому, как следствие, за процессором Intel в данном сценарии сохраняется лидерство, потому что традиционно в этой дисциплине они быстрее.
Архиватор 7-ZIP поставил на одну строчку по производительности новинку и ее аналог предыдущего поколения. Максимум, что все же удалось зафиксировать – это до 2% преимущества в пользу Ryzen 99900X. Следующим за рейтингом следовал Core i9-13900KF с отрывом от героя с учетом 4-11,5%. И еще быстрее, на дополнительные 3-25% сжимал и распаковывал данные Ryzen 9 7950X.
Cinebench 2024 года не прозрачно намекнул, что усовершенствование архитектуры неплохо так повлияло на повышение одноядерной производительности подопытного процессора. Здесь последнему просто не было равных. Ближайшего оппонента из синего лагеря он одолел с на 5% более высоким быстродействием, а Ryzen 9 7950X и Ryzen 9 7900X на 14 и 12% соответственно.
Однако в многопоточном режиме грубая сила CPU с большим количеством ядер и потоков все компенсировала и вывела на первые позиции синий и красный топ с преимуществом над объектом тестирования в 11 и 16% соответственно. Что касается аналога по количеству вычислительных блоков прошлого поколения, то он логично и здесь проиграл более 9% по количеству баллов.
Geekbench 6 оказался полностью солидарным с Cinebench 2024 при нагрузке на одно ядро, и новинке он присудил аж на 11,5% больше, чем всем остальным соперникам.
А вот при задействованных всех ядрах произошло чудо – 24-поточному Ryzen 9 9900X удалось обогнать на несколько сотен баллов даже 32-текущий Ryzen 9 7950X. При этом 32-потокам Intel пришлось тоже сильно понервничать, потому чтобы опередить и их, фавориту не хватило буквально 2% производительности. Прямой предшественник в данном сценарии был успешно положен на лопатки лучшим на 8% результатом.
С рендерингом в Blender герой обзора справился примерно так же быстро, как и более накачанный ядрами оппонент от «синих». На пару они с легкостью обогнали Ryzen 9 7900X на 13-15%. Однако до результатов предыдущего топа AMD не дотянуться никак. Последний оказался еще быстрее обоих преследователей на солидные 9-17%.
По результатам Geekbench 6 AI хорошо заметно, что влияют наибольшие усовершенствования архитектуры Zen 5 – на обработку алгоритмов машинного обучения. В данном сценарии все без исключения оппоненты не смогли навязать хоть какую-то конкуренцию испытуемому CPU, отстав на десятки процентов во всех подтестах.
Обработку разнообразных эффектов и инструментов с помощью искусственного интеллекта в Topaz Video AI на Ryzen 9 9900X можно производить тоже быстрее, чем на других участниках. Даже ближайшего соперника, в лице Ryzen 9 7950X, герой обзора опередил на 20 и более процентов. При этом CPU Intel сумел выдать вообще в разы худшие результаты.
Игры
Наконец-то подходим к играм и здесь нам нужно рассказать о некоторых нюансах. Компания AMD рекомендует использовать свои актуальные процессоры в операционной системе Windows 11 последней версии с активированным режимом Game Mode.
В ОС он включен по умолчанию и в паре со специальным драйвером AMD PPM Provisioning File Driver позволяет поднять игровую производительность на более высокий уровень. Работа механизма сводится к резервированию самого быстрого из CCD и переносу всех игровых процессов исключительно на него вместо распределения нагрузки на ядра в разных чиплетах. Ядра второго CCD постепенно подключаются к процессу рендеринга игровых кадров только в том случае, когда все потоки загружены работой в зарезервированном чиплете. Легко понять, что такой подход существенно снижает трафик межчиплетных транзакций, а это, в свою очередь, дополнительная частота кадров в игровых приложениях.
Изначально данная технология предназначалась для игровых процессоров с дополнительным 3D-кэшем, но как Вы теперь уже понимаете, логично ее применение является для любого AMD CPU с количеством чиплетов более одного и Ryzen 9 9900X не исключение.
К сожалению, проверка на практике показала, что просто расслабиться и получать удовольствие от игрового режима не получится. Например, Baldur's Gate 3 и Horizon Forbidden West работают хуже описанной оптимизации, а Counter-Strike 2 наоборот лучше. Поэтому и выбор включать режим или нет в зависимости от ситуации, ручками все равно поработать придется.
Теперь к самим играм. Тестировались все проекты в разрешение Full HD, чтобы видеокарта в большинстве случаев не была узким местом, однако с максимальными настройками графики.
В Baldur's Gate 3, по среднему счетчику, объект тестирования серьезно опередил своих красных собратьев прошлого поколения – Ryzen 9 7900X на 11%, а Ryzen 9 7950X на 7,5%.
Однако, чтобы добраться до оппонента от Intel, ему не хватило почти 6% частоты кадров.
Если же обратить внимание на рабочие частоты, то у новинки они на несколько десятков МГц выше, чем у обоих предшественников.
По потреблению Ryzen 9 7900X и Ryzen 9 9900X находятся на одном уровне, Ryzen 9 7950X ест примерно на 5 Вт больше, а аппетиты «синего» соперника вообще выходят за любые рамки.
Среднюю частоту кадров в Counter-Strike 2 герою обзора удалось обеспечить самую высокую – на 3% больше, чем у топа 7000-й линейки и на 5,5% выше, чем у аналога-предшественника и на 7% чем у процессора Intel. Но, по показателям очень редких событий последний выглядит гораздо лучше всех красных CPU, а для такой киберспортивной дисциплины как эта, это все-таки тоже очень важный показатель.
По рабочим частотам можно отметить, что они одинаковые на Ryzen 9 7900X и Ryzen 9 9900X и на несколько десятков МГц ниже на Ryzen 9 7950X.
Что касается потребления, то оно почти полностью соответствует зафиксированным результатам в предыдущем игровом сценарии – с красных CPU чуть больше потребляет топ линейки на уровне 100 Вт, а Core i9-13900KF со своими 130 снова выпал из соревнования из-за дисквалификации.
В воображаемом городе будущего 2077 года мониторинг зафиксировал минимальную разницу с гандикапом до 4 FPS при средних около 110 между Ryzen 9 9900X, 7950X и Core i9-13900KF. Ryzen 9 7900X просел вниз еще на 4 кадра, что на общем фоне составляет 7%-ное отставание от самого быстрого из соперников. Какой-либо новой информации о рабочих частотах и в данном тайтле нам увидеть не удалось.
А вот по потреблению представитель «синих» вообще потерял чувство меры перевалив за планку в 170 Вт, при том, что всем «красным» CPU было достаточно 115 Вт максимум.
Мы попытались запустить Cyberpunk 2077 и с максимальными по качеству лучами, чтобы посмотреть на ситуацию, когда производительность системы упирается в видеокарту.
Никаких аномальных результатов в данном случае зафиксировать не удалось, и все процессоры обеспечили примерно одинаковую производительность.
В Forza Horizon 5 герой обзора разогнался и проехал дистанцию с лучшим результатом по средней частоте кадров. Однако оппонентам удалось сделать гонку максимально напряженной, потому что их отставание от лидера составило лишь до 3% FPS.
По частотам внутри красной линейки в очередной раз все стабильно - Ryzen 9 7950X достигал примерно на 100 МГц более низкой частоты при на несколько ватт более высоком потреблении с максимумом в 100 Вт. А процессор Intel при этом снова ел как конь – более 140 Вт в пике.
Horizon Forbidden West выстроила в линейку все AMD CPU и здесь между ними разницу можно заметить только в пределах погрешности. Синий соперник при этом просел на 5% средней частоты кадров по сравнению с Ryzen 9 9900X.
Потребление красной троицы в данном тайтле не сильно отличалось. Только Ryzen 9 7950X в пиковые моменты мог потребовать на 5-10 Вт больше. Core i9-13900KF все так же самый неэффективный потребитель, который большинство времени тестового отрезка провел за 170-ваттной планкой.
Игра Starfield совсем не испытала никакой разницы, установлена ли она на систему с Ryzen 9 9900X или Ryzen 9 7900X. Однако к более наполненному ядрами топу она проявила на 16% большее расположение по среднему счетчику. При этом частота последнего на самых быстрых ядрах была примерно на все те же 100 МГц ниже, а потребление на 10-15 Вт выше и составляло около 120 Вт в пике.
Оппонент от «синих» в этом проекте вообще слетел с катушек, подняв аппетиты до 180-190 Вт, но и картинку помогал обновлять быстрее всех. По сравнению с героем обзора даже на 35%.
В Star Wars Outlaws, по среднему счетчику, можно произвести знак равенства между испытуемым CPU и топом 7000-й линейки. Ryzen 9 7900X хоть и отстал от обоих, но не критично – всего на 3%.
Core i9-13900KF снова на коне с на 4% более высокой частотой кадров чем у Ryzen 9 9900X, однако если сравнивать потребление, то этот профит выглядит как пустая трата ресурсов.
Один из самых интересных тестов – процессорозависимая Total War Saga: Troy. Здесь герой обзора не только с легкостью справился с Ryzen 9 7900X, обогнав последнего на 12% по средней частоте кадров, и даже одолел Ryzen 9 7950X с 7% преимуществом.
При этом процессор Intel было уже не остановить. Набрав хороший темп, он и в данном проекте не позволил выбить себя из седла лидера. С ним RTX 4090 смогла обновлять картинку еще на 11% чаще, чем с подопытным CPU.
Мощно в этом тайтле подросли и показатели энергопотребления красных участников. В пике на 7900X и 9900X оно достигало отметки в чуть более 160 Вт, а на 7950X аж 180 Вт. Разницу в достигнутых частотах всех трех заметить сложно, они держались в диапазоне от 5100 до 5400 МГц, хотя изредка некоторые ядра топа линейки проседали до уровня 4200 МГц. Что касается Core i9-13900KF, то он побил абсолютный рекорд игрового потребления, достигая местами невероятных 230 Вт по мониторингу.
Итоги
Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что дебют Ryzen 9 9900X и архитектуры Zen 5 в целом оказался успешным.
Если рассматривать чистую производительность, то в среднем, в синтетике, она выше, чем у аналога прошлого поколения Ryzen 9 7900X на 10%. В играх это уже более скромные 6% средней частоты кадров. Однако в задачах с привлечением машинного обучения преимущество переваливает за солидные 40%.
При этом и топа красных новинка не позволила пройти тесты так сказать «с ветерком». В тех же бенчмарках большее количество ядер склоняло весы на сторону Ryzen 9 7950X чаще, но в играх герой обзора одержал уверенную победу со счетом 4:2 в свою пользу. Не забываем и об вычислениях с помощью ИИ, здесь тоже 9900X продемонстрировал на более чем 20% лучшие результаты.
Вспоминая оппонента от Intel, следует признать, что его быстродействие недостижимо для предтопа AMD. За исключением AI тестов, в которых он проиграл с треском. Но ведь и потребление… никакими мягкими словами в данном случае описать нельзя.
Что касается энергоэффективности. К сожалению, ничего выдающегося по этому направлению не произошло. Хотя AMD и заявляет о меньших аппетитах в бумажных характеристиках, на деле испытуемый CPU потреблял примерно столько же, сколько и его предшественник.
Еще на чем нам хотелось бы сделать акцент – это доработка, которую, как показывает опыт, часто сопровождают новые красные процессоры. Со временем выходят новые версии BIOS, апдейты для операционной системы и драйверы для улучшения общей работоспособности. И даже на примере протестированного камня и первым тестам 9000-й линейки хорошо заметно, что ситуация с производительностью постепенно меняется к лучшему. Потому учитывая этот факт, в частности, хотелось бы увидеть лучшую совместимость новинки в работе с ОЗУ. Потому что, несмотря на заявленные оптимизации, мы как-то их пока не совсем и почувствовали.
Если частота в 6400 мегатранзакций в секунду для 7000-й линейки в режиме 1 к 1 это сейчас больше норма, чем исключение, то для 9000-й все еще пока под вопросом. Наш комплект с соответствующей частотой автоматически запустился только в режиме DDR5-6000. Да, вручную нам удалось выставить и 6400, однако есть опасения, что со стабильностью системы при длительной работе при таких настройках могут быть нюансы.
Поэтому чувствуем, что и в будущем нас еще ждет ряд обновлений, которые непременно пойдут на пользу Zen 5-му поколению, особенно учитывая тот факт, что на подходе новые чипсеты 800-й серии. Поэтому в конце пожелаем AMD не расслабляться и продолжать полировать свою продукцию до ослепительного конкурентов блеска.
Автор: Алексей Ерин
Также предлагаем почитать:
Тест Ryzen 9 7900X по сравнению с Ryzen 9 7950X, Ryzen 9 5950X, Ryzen 9 5900X и Core i9-12900KS: оптимальный?
Тест Ryzen 9 7950X в сравнении с Ryzen 9 5950X и Core i9-12900KS: знакомство с платформой Socket AM5
Тест Ryzen 7 7700X по сравнению с Ryzen 9 7900X, Ryzen 9 5900X, Ryzen 7 5800X3D, Ryzen 7 5800X и Core i7-12700K
Опубликовано : 31-10-2024
Подписаться на наши каналы | |||||