Правда ли, что для Radeon лучше Ryzen? Исследуем процессорозависимость AMD Radeon RX 5600 XT

Ещё несколько лет тому назад весьма популярной в компьютерном сообществе была дискуссия о «раскрытии потенциала». Пользователи бесконечно ломали копья на форумах, а технические издания наперебой пытались давать различные «исчерпывающие ответы» на вопрос, какой процессор необходим и достаточен для того, чтобы получить от той или иной видеокарты максимум отдачи. Как раз в ту пору распространение получили тесты процессорозависимости графических ускорителей, и на их основе даже родилось эмпирическое правило о том, что видеокарта должна быть примерно вдвое дороже процессора, и только тогда систему можно будет считать идеально сбалансированной.

Но сейчас, к сожалению, простые для понимания соответствия сформулировать уже невозможно. По мере того как в процессорах росло количество вычислительных ядер, производительность CPU становилась сложной комплексной характеристикой, которая стала определяться и частотой, и числом ядер, и размером кеш-памяти, и скоростью памяти, и, в конце концов, строением микроархитектуры. Всё это привело к тому, что игровые движки начали претерпевать серьёзные эволюционные изменения и получать совершенно разнонаправленные оптимизации, вследствие чего привычные универсальные «идеальные пары» процессоров и видеокарт распались.

Хотя сейчас разговоры о «раскрытии потенциала» утихли, это вовсе не значит, что проблема выбора решилась сама собой. Вопрос о наилучшем соответствии комплектующих никуда не делся. Другое дело, что однозначного ответа на него теперь не существует. В различных играх и в разных игровых ситуациях оптимальное соотношение мощности CPU и GPU может быть разным, но тем не менее некое понимание о сбалансированной в среднем конфигурации сформировать всё-таки возможно.

Однако при этом нужно иметь в виду, что все такие рекомендации не только носят эмпирический характер, но и меняются по мере появления новых игр и внесения изменений в игровые движки. CPU и GPU в современных играх несут ответственность за различные стадии подготовки изображения. Центральный процессор занимается обработкой активности пользователя, просчётом внутренней логики игры и поведения второстепенных персонажей, а также моделированием всего игрового окружения и физики среды. Кроме того, одной из наиболее важных задач процессора в большинстве игр является также управление потоками данных и передача необходимой информации в графический процессор. GPU же при этом занят исключительно вопросами визуализации – на основании полученных от центрального процессора данных он строит картинку, которая затем выводится на монитор. И всё это – во многом последовательные этапы одного процесса, поэтому в конечном итоге на частоту кадров повлияет производительность как видеокарты, так и процессора.

Для обзоров CPU мы обычно выполняем тесты с наиболее производительной графической подсистемой, а в тестах видеокарт применяем максимально производительные процессоры. Это делается для того, чтобы уменьшить влияние второго компонента игровой системы на итоговое быстродействие и сфокусировать всё внимание на главном герое обзора. Однако в реальной жизни пользователи вынуждены решать задачу выбора оптимального железа не по двум направлениям раздельно, а в комплексе, с учётом того, что в большинстве случаев существует неотъемлемое требование – уложиться в выделенный бюджет.

Иными словами, в современном мире вопрос про «раскрытие потенциала видеокарты» должен быть переформулирован в несколько другой форме: каким образом целесообразнее распоряжаться имеющимся бюджетом при проектировании игровой системы? И именно на такой вопрос мы и попробуем ответить в данном тестировании применительно к системам среднего уровня, рассчитанным на разрешение Full HD. При помощи серии тестов мы проверим, как производительность игровой сборки, оснащённой графической картой стоимостью 25-30 тысяч рублей, будет зависеть от выбора CPU. Большинство пользователей в пару с такой видеокартой, скорее всего, возьмут процессор вроде Ryzen 5 3600 или Core i5-10400 – это типичное интуитивное решение, но мы проверим, насколько этот «выбор миллионов» верен и не пора ли его пересмотреть в пользу какой-либо другой модели.

В качестве видеокарты для тестовых испытаний был выбран графический ускоритель Radeon RX 5600 XT. Это довольно распространённый вариант для систем среднего уровня, который по своей цене находится где-то рядом с GeForce RTX 2060. Безусловно, предложения NVIDIA среди видеокарт последнего поколения популярнее у покупателей, но исследование их процессорозависимости мы уже проводили, поэтому сегодня центральное место в тестовой системе займёт всё-таки Radeon RX 5600 XT. Тем более что «красная» видеокарта в данном случае как минимум не проигрывает предложениям конкурента по соотношению цены и производительности.

Здесь уместно напомнить, что Radeon RX 5600 XT – это почти RX 5700, основанная на том же графическом процессоре Navi 10 и не только обладающая идентичным числом потоковых процессоров (2304), но и способная даже похвастать чуть более высокими рабочими частотами. Главное различие между RX 5600 XT и RX 5700 кроется в видеопамяти: у старшей видеокарты её объём составляет 8 Гбайт, тогда как младшая довольствуется 6 Гбайт, что, естественно, отражается и на ширине шины (192 бит против 256 бит). В плане производительности это означает, что RX 5700 лучше подходит для более высоких разрешений и её вполне можно рекомендовать для гейминга в 1440p. Более простая Radeon RX 5600 XT при этом позиционируется производителем как вариант для Full HD, и на сайте AMD про неё прямо говорится как про «идеальную видеокарту для игр с разрешением 1080p». И это, честно говоря, недалеко от истины: многочисленные обзоры показывают, что для такого разрешения мощности RX 5600 XT хватает с лихвой, по крайней мере если опираться на быстродействие в ныне существующих играх.

Более того, многие обозреватели считают, что реальные серийные карты на практике выглядят более привлекательно по сравнению с GeForce RTX 2060, поскольку обеспечивают чуть более высокую производительность при немного более низкой цене. При этом оба варианта имеют одинаковый объём видеопамяти, а потому их перспективность вряд ли стоит оценивать по-разному. С формальной точки зрения у GeForce RTX 2060 в активе есть поддержка аппаратной трассировки лучей, однако мы бы не стали записывать её в число значащих плюсов. Во-первых, по состоянию на данный момент технология RTX не обрела заметной популярности, а во-вторых, уровень производительности RTX 2060 при трассировке лучей в большем числе случаев таков, что от активации этой технологии всё равно придётся отказаться.

Для проведения тестов мы воспользовались вариантом Radeon RX 5600 XT в исполнении Sapphire Plus, которое можно считать бюджетным. Тем не менее, поскольку большинство RX 5600 XT наследуют дизайн печатной платы и системы охлаждения от более мощных видеокарт RX 5700 или даже RX 5700 XT, это совсем не страшно. Из Sapphire Radeon RX 5600 XT Pulse получилась довольно удачная карта: она экономичная, холодная и тихая.

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

Исследование процессорозависимости Radeon RX 5600 XT мы решили провести с максимально широким набором процессоров актуальных поколений. Поэтому в конечном итоге в тестах сошлись сразу три платформы и огромный набор различных CPU последних поколений с числом ядер от четырёх и выше. Полный список участвующего в тестах железа представлен ниже:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 9 3900XT (Matisse, 12 ядер + SMT, 3,8-4,7 ГГц, 64 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 7 3800XT (Matisse, 8 ядер + SMT, 3,9-4,7 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 5 3600XT (Matisse, 6 ядер + SMT, 3,8-4,4 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 5 3500X (Matisse, 6 ядер, 3,6-4,1 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 5 3400G (Picasso, 4 ядра + SMT, 3,7-4,2 ГГц, 4 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 5 2600 (Pinnacle Ridge, 6 ядер + SMT, 3,4-3,9 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 3 3300X (Matisse, 4 ядра + SMT, 3,8-4,3 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 3 3200G (Picasso, 4 ядра, 3,6-4,0 ГГц, 4 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 3 3100 (Matisse, 4 ядра + SMT, 3,6-3,9 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-10900K (Comet Lake, 10 ядер + HT, 3,7-5,3 ГГц, 20 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-9900K (Coffee Lake Refresh, 8 ядер + HT, 3,6-5,0 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-10700K (Comet Lake, 8 ядер + HT, 3,8-5,1 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-9700K (Coffee Lake Refresh, 8 ядер, 3,6-4,9 ГГц, 12 Мбайт L3);
  • Intel Core i5-10600K (Comet Lake, 6 ядер + HT, 4,1-4,8 ГГц, 12 Мбайт L3);
  • Intel Core i5-10400 (Comet Lake, 6 ядер + HT, 2,9-4,3 ГГц, 12 Мбайт L3);
  • Intel Core i5-9600K (Coffee Lake Refresh, 6 ядер, 3,7-4,6 ГГц, 9 Мбайт L3);
  • Intel Core i5-9400 (Coffee Lake Refresh, 6 ядер, 2,9-4,1 ГГц, 9 Мбайт L3);
  • Intel Core i3-10300 (Comet Lake, 4 ядра + HT, 3,7-4,4 ГГц, 8 Мбайт L3);
  • Intel Core i3-10100 (Comet Lake, 4 ядра + HT, 3,6-4,3 ГГц, 8 Мбайт L3);
  • Intel Core i3-9350K (Coffee Lake Refresh, 6 ядер, 4,0-4,6 ГГц, 8 Мбайт L3);
  • Intel Core i3-9100 (Coffee Lake Refresh, 6 ядер, 3,6-4,2 ГГц, 6 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
• Материнские платы:
  • ASRock X570 Taichi (Socket AM4, AMD X570);
  • ASRock Z390 Taichi (LGA1151v2, Intel Z390);
  • ASUS ROG Maximus XII Hero (Wi-Fi) (LGA1200, Intel Z490).
• Память: 2 × 16 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-19-19-39 (G.Skill TridentZ Neo RGB F4-3600C16D-32GTZNC).
• Видеокарта: Sapphire Radeon RX 5600 XT Pulse (Navi 10 XLE, 1750/14000 МГц, 6 Гбайт GDDR6 192-бит).
• Дисковая подсистема: Samsung 970 EVO Plus 2TB (MZ-V7S2T0BW).
• Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).

Все сравниваемые процессоры тестировались с настройками, принятыми производителями плат по умолчанию. Это значит, что для платформ Intel обозначенные в спецификациях ограничения по энергопотреблению игнорируются, вместо чего используются предельно возможные частоты в целях получения максимальной производительности. В таком режиме эксплуатирует процессоры подавляющее большинство пользователей, поскольку включение лимитов по тепловыделению и энергопотреблению в большинстве случаев требует специальной настройки параметров BIOS.

Частота памяти в тестовых системах выбиралась в зависимости от используемого процессора. Все процессоры Ryzen с дизайном Matisse (с архитектурой Zen 2), а также все Core i9, i7 и i5 были протестированы с памятью, работающей в режиме DDR4-3600 с настройками таймингов по XMP. Младшие представители серии Core i5 были также протестированы с DDR4-2666 с таймингами 15-15-15-35, поскольку это – максимальная для них частота памяти, доступная в недорогих материнских платах на чипсетах, отличных от Z370, Z390 и Z490. По той же причине с DDR4-2666 тестировались и все процессоры серии Core i3. Что касается процессоров Ryzen с архитектурой Zen+ (Pinnacle Ridge и Picasso), то для них выбирался режим памяти DDR4-3200 с таймингами 16-18-18-36.

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Pro (v2004) Build 19041.208 с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver 2.07.14.327;
• AMD Radeon Software Adrenalin 2020 Edition 20.9.1;
• Intel Chipset Driver 10.1.31.2.

Для проверки игровой производительности платформ использовались следующие игры и настройки:

• Assassin’s Creed Odyssey. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra High. Разрешение 2560 × 1440: Graphics Quality = High.
• Borderlands 3. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Graphics Quality = Badass. Разрешение 2560 × 1440: DirectX 12, Graphics Quality = High.
• Civilization VI: Gathering Storm. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra. Разрешение 2560 × 1440: DirectX 12, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra.
• Far Cry 5. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On. Разрешение 2560 × 1440: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On.
• Hitman 2. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Anti-Aliasing = FXAA, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = On, Shadow Maps = Ultra, Shadow Resolution = High. Разрешение 2560 × 1440: DirectX 12, Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Anti-Aliasing = FXAA, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = On, Shadow Maps = Ultra, Shadow Resolution = High.
• Horizon Zero Dawn. Разрешение 1920 × 1080: Preset = Ultimate. Разрешение 2560 × 1440: Preset = Favor Performance.
• Metro Exodus. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, Texture Filtering = AF 16X, Motion Blur = Normal, Tesselation = Full, Advanced PhysX = On, Hairworks = On, Ray Trace = Off, DLSS = Off. Разрешение 2560 × 1440: DirectX 12, Quality = High, Texture Filtering = AF 16X, Motion Blur = Normal, Tesselation = Full, Advanced PhysX = On, Hairworks = On, Ray Trace = Off, DLSS = Off.
• Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA. Разрешение 2560 × 1440: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA.
• Total War: Warhammer II. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra. Разрешение 2560 × 1440: DirectX 12, Quality = High.
• World War Z. Разрешение 1920 × 1080: DirectX11, Visual Quality Preset = Ultra. Разрешение 2560 × 1440: DirectX11, Visual Quality Preset = Ultra.

Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений FPS. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального FPS обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами.