Обзор процессоров Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100: как Core i7-7700K, только дёшево

С момента выпуска первых представителей семейства Ryzen 3000 прошёл почти целый год. Всё это время вплоть до сегодняшнего дня AMD смогла прожить без обновлений ассортимента бюджетных процессоров. Несмотря на грандиозный успех Ryzen 3000, в ценовой категории «дешевле $150» так и не было представлено никаких вариантов, базирующихся на свежей микроархитектуре Zen 2. В результате любые бюджетные предложения «красных» образца второй половины 2019 и первой половины 2020 года фактически представляли собой уценённые процессоры прошлых поколений, построенные на базе ядер Zen или Zen+. Такой подход не слишком гуманен по отношению к экономным потребителям, которые лишены какого бы то ни было способа прикоснуться к новым технологиям и не могут на своей шкуре почувствовать преимущества нового дизайна Zen 2, но с точки зрения производителя он вполне оправдан. Благодаря ему AMD имеет возможность «мягко» менять поколения процессоров на рынке и с выгодой для себя распродавать устаревающие решения, себестоимость производства которых с течением времени становится всё ниже и ниже.

К счастью, искусственно поддерживаемый высокий статус Zen 2 – это не навсегда, и сегодня на свет наконец-то появляются долгожданные недорогие процессоры серии Ryzen 3, в которых, так же как и в дорогих многоядерных CPU, используются 7-нм полупроводниковые кристаллы и самая современная микроархитектура. По замыслу AMD, новые четырёхъядерные Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100 должны занять место базового варианта в бюджетных сборках, где на приобретение CPU отводится сумма от $100 до $120 и в которых сейчас обычно оказываются чипы вроде Core i3 или Ryzen 5 одного из прошлых поколений.

Но не стоит относиться к новинкам слишком пренебрежительно: в действительности они могут оказаться лучше, чем можно предположить, глядя на их названия. Не стоит забывать, что процессоры с четырьмя физическими и восемью виртуальными вычислительными ядрами ещё совсем недавно были стандартным выбором для систем достаточно высокого класса. Кроме того, в пользу новых Ryzen 3 играет микроархитектура Zen 2 с показателем IPC на 15 % выше, чем у первых версий Zen и Zen+. Впрочем, отвоевать себе место под солнцем им в любом случае будет не слишком просто. Даже среди тех предложений, которые есть у самой AMD, представители нового семейства Ryzen 3 не выглядят однозначно лучшим вариантом в своей ценовой категории. Им придётся доказывать своё превосходство не только над четырёхъядерными Ryzen 5 прошлого поколения, но и над подешевевшими шестиядерниками Ryzen 5 2600 и Ryzen 5 1600, а ещё и над Ryzen 5 3500 – урезанным шестиядерным Zen 2 без поддержки SMT, который AMD локально предлагает на российском рынке наряду с полноценной версией Ryzen 5 3600.

А это, в свою очередь, означает, что сегодняшнее тестирование обещает быть весьма насыщенным. Но прежде чем мы покажем полученные результаты, давайте подробнее взглянем на то, что представляют собой новые Ryzen 3 трёхтысячной серии.

⇡#Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100 в подробностях

Новые Ryzen 3 – это сплошь четырёхъядерники, однако их выпуск вовсе не означает, что AMD собирается вывести из использования завоевавшие огромную популярность шестиядерные Ryzen 5 2600 и Ryzen 5 1600 двух- и трёхлетней давности. Судя по всему, и новые, и старые процессоры продолжат сосуществовать параллельно, и анонс Ryzen 3 3000 связан отнюдь не с намерением AMD «перетрясти» свои недорогие решения, а скорее с желанием предложить симметричную альтернативу младшим Comet Lake-S, появление которых в продаже ожидается в ближайшие недели. Свежие Core i3-10000 будут располагать набором из четырёх ядер с поддержкой Hyper-Threading, и примерно то же самое AMD предложила немножко заранее: Ryzen 3 3000 – это четырёхъядерные восьмипоточные процессоры на базе конкурирующей микроархитектуры с близким показателем IPC и похожими тактовыми частотами.

С момента вывода марки Ryzen на рынок в 2017 году AMD придерживалась неизменных и в целом логичных принципов классификации своих десктопных процессоров. К серии Ryzen 9 относились многоядерные процессоры, серию Ryzen 7 составляли восьмиядерники, в семейство Ryzen 5 были включены шестиядерники, а представители серии Ryzen 3 имели по четыре ядра. Однако в этой номенклатуре с самого начала возник один сбой: по какой-то причине четырёхъядерные процессоры с поддержкой SMT наряду с шестиядерниками включались в серию Ryzen 5, а не в серию Ryzen 3, что было бы более логичным. Теперь же AMD восстанавливает чёткую систему. Иными словами, если бы компания продолжила следовать своим старым принципам в наименованиях, то новинки бы были отнесены к серии Ryzen 5, но по новым правилам (которые, впрочем, всё ещё не распространяются на процессоры с интегрированной графикой) они названы Ryzen 3.

Модельный ряд новых процессоров Ryzen 3 включает в себя двух представителей: Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100. Их формальные характеристики близки: фактически разница только в тактовой частоте, но она довольно заметна. Хотя Ryzen 3 3300X быстрее младшего собрата всего на 200 МГц по базовой частоте, по максимальной частоте в турборежиме он превосходит его уже на 400 МГц. При этом Ryzen 3 3300X, работающий, согласно спецификации, в диапазоне 3,8-4,3 ГГц, похож по частотной формуле на шестиядерник Ryzen 5 3600Х, в то время как у Ryzen 3 3100 агрессивность турборежима искусственно ограничена, в результате младший четырехъядерник проигрывает в частотах даже Ryzen 5 3500.

Например, при полной восьмипоточной нагрузке, создаваемой Cinebench R20, реальная частота Ryzen 3 3300X стабилизируется в районе 4,2 ГГц, тогда как Ryzen 3 3100 в тех же условиях работает при 3,9 ГГц.

Ryzen 3 3300X

Ryzen 3 3100

В остальном процессоры похожи. Это четырёхъядерники с активированной поддержкой SMT и L3-кешем объёмом 16 Мбайт. Их тепловой пакет ограничен рамками 65 Вт, и в коробочной поставке оба процессора комплектуются кулером Wraith Stealth.

Однако ключевой факт тут заключается вовсе не в частотах или объёме кеша. Главное, что Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100 – это полноценные носители микроархитектуры Zen 2, собранные на той же самой компонентной базе, что и другие настольные процессоры серии Ryzen 3000. То есть внутри каждого из новых четырёхъядерников используется по два полупроводниковых кристалла. Один – это 7-нм и изначально восьмиядерный CCD-чиплет c четырьмя дезактивированными ядрами. Второй – 12-нм I/O-чиплет, в котором располагаются контроллеры DDR4-памяти, PCI Express 4.0, USB 3.2 и прочей обвязки. Иными словами, Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100 – это полноценные десктопные Matisse с чиплетным строением, а вовсе не производные от мобильных и монолитных Renoir.

Тот факт, что по внутреннему строению Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100 идентичны шести- и восьмиядерным процессорам серии Ryzen 3000, наделяет их теми свойствами, которые до сих пор не были доступны в недорогих системах: способностью беспроблемно работать со скоростной памятью вплоть до DDR4-3600 и DDR4-3733, а также поддержкой PCIe 4.0-устройств. Правда, для того, чтобы с новыми Ryzen 3 можно было использовать на полной скорости PCIe 4.0-накопители и видеокарты, нужна ещё и материнская плата с соответствующей функциональностью. Такие платы, основанные на базе набора логики X570, вряд ли имеют шанс попасть в недорогие системы, поскольку их цены заметно превышают стоимость четырёхъядерных процессоров. Но AMD обещает решить эту проблему в ближайшее время и с 16 июня запустить в продажу платы с PCIe 4.0 на чипсете B550, которые должны быть намного доступнее.

Выход четырёхъядерных процессоров третьего поколения расширяет ассортимент десктопных носителей архитектуры Zen 2 до десяти моделей.

Начиная выпуск Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100, AMD не только наращивает разнообразие предложений в нижнем ценовом сегменте, но и решает для себя ещё одну важную задачу. А именно, она открывает широкий канал для реализации бракованных процессорных CCD-чиплетов с дефектами в области ядер и кеш-памяти. И для того чтобы этот канал работал максимально эффективно, компания заложила ещё одно различие между Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100, которое не видно из формальных спецификаций: эти процессоры различны с точки зрения топологии.

В более быстром Ryzen 3 3300X все четыре активных ядра, как и 16-мегабайтный L3-кеш, сосредоточены в одном CCX-комплексе, в то время как второй четырёхъядерный CCX-комплекс в CCD-чиплете полностью заблокирован. Однако в Ryzen 3 3100 всё сделано не так: в нём активны оба CCX-комплекса, но в каждом из них работает лишь по два ядра и по половине L3-кеша. А это значит, что, даже работая на той же тактовой частоте, Ryzen 3 3300X будет быстрее своего младшего собрата. В нём минимизированы все задержки межъядерного взаимодействия, и 16-мегабайтный кеш представляет собой единую монолитную структуру. В Ryzen 3 3100 же L3-кеш фактически разделён на две независимых области по 8 Мбайт на каждую пару ядер, и к тому же задержки при взаимодействии пар ядер из различных CCX-комплексов существенно выше.

Однако не стоит думать, что AMD специально дополнительно замедлила Ryzen 3 3100. Разница в топологии родственных четырёхъядерников связана исключительно с желанием производителя пускать в ход разнородную отбраковку. Как ту, где в CCD-кристалле полностью неработоспособен один из CCX-комплексов, так и такую, где дефекты распределены по обоим CCX, но их можно оживить блокировкой половины ядер и половины кеша.

Любопытно, что сама AMD довольно самонадеянно оценивает потенциал Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100. В документации для обозревателей, которую мы получили от компании вместе с процессорами, Ryzen 3 3300X выставляется как конкурент Core i5-9400F, а Ryzen 3 3100 – как соперник для Core i3-9100F. То есть AMD считает, что её новые четырёхъядерники смогут дать бой не только четырёхъядерным процессорам Intel, но и даже её младшему шестиядернику.

Однако справедливости ради нужно напомнить, что в реальности Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100 придётся воевать совсем с другими конкурентами, поскольку Intel в настоящее время тоже обновляет свой модельный ряд. Главным соперником для новых четырёхъядерников AMD, по-видимому, станет Core i3-10100 – процессор с четырьмя ядрами и поддержкой Hyper-Threading. При сопоставлении характеристик всех этих CPU картина получается такой.

По этой таблице нельзя сказать, что новые предложения AMD обладают какими-то неоспоримыми преимуществами, но они смотрятся по крайней мере не хуже решений, которые есть и будут у Intel в том же ценовом сегменте. У них получше тактовые частоты, обширнее кеш-память и более гибкий контроллер памяти, позволяющий разгонять модули DDR4 SDRAM. Кроме того, микроархитектура Zen 2 обладает хорошим показателем IPC, который выше, чем у используемой Intel в настоящее время микроархитектуры Skylake. Однако на стороне микропроцессорного гиганта продолжает играть крайне эффективная внутренняя кольцевая шина и низколатентный контроллер памяти.

⇡#Разгон и температурный режим

Мы намеренно не стали выносить в число плюсов Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100 возможность простого разгона путём изменения коэффициента умножения. Формально она действительно существует, но, как показывает жизнь, оверклокинг процессоров AMD последнего поколения – малопродуктивное занятие. Благодаря технологии автоматической подстройки частоты Precision Boost 2 процессоры Ryzen 3000 практически всегда выходят на близкую к максимально доступной для них частоту без какой-либо помощи со стороны пользователя.

Впрочем, в случае с четырёхъядерниками, особенно с младшей моделью, определённая надежда на результативный разгон всё-таки существовала. Несмотря на то, что такие процессоры собраны на частично бракованных кристаллах, у них совсем немного ядер и довольно сдержанный тепловой пакет. Правда, сразу же обнаружилось существенное но: процессорам Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100 даже в номинальном состоянии оказался присущ нетипично высокий нагрев, плохо поддающийся разумному объяснению.

Например, наш экземпляр младшего Ryzen 3 3100 в номинале при прохождении тестирования в Cinebench R20 нагревается до температуры 67-68 градусов. Причём такая картина наблюдается при использовании не штатного, а высокоэффективного кулера Noctua NH-U14S. И выглядит это действительно очень странно: реальное энергопотребление процессора составляет порядка 53 Вт, но температура процессорного кристалла повышается до подозрительно высокой величины.

С Ryzen 3 3300X ситуация ещё хуже: его температура в Cinebench R20 в номинале доходила до 75 градусов при энергопотреблении на уровне 64 Вт.

Причины такому поведению четырёхъядерников может быть только две. Либо AMD использует для своих младших процессоров катастрофически плохие по качеству полупроводниковые кристаллы, либо в Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100 применён внутренний термоинтерфейс с низкой эффективностью, например не припой, а термопаста.

Как бы то ни было, всё это заметно ограничивает разгон. Для Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100 невозможно выставить напряжения питания выше 1,3 В, они банально перегреваются даже с производительным кулером. А с таким напряжением они оказываются способны стабильно работать лишь при частоте 4,3-4,4 ГГц, заодно демонстрируя при этом пугающий нагрев до температур порядка 100 градусов в стресс-тестах.

Ryzen 3 3300X – разгон до 4,4 ГГц

Ryzen 3 3100 – разгон до 4,3 ГГц

Получается, что в целом оверклокинг четырёхъядерных Zen 2 так же нерезультативен, как и разгон других представителей семейства Ryzen 3000. А в системах обычных пользователей, у которых Ryzen 3 3300X и Ryzen 3 3100 скорее всего будут работать с комплектными кулерами Wraith Stealth, он, скорее всего, окажется и вовсе практически невозможным.