Обзор процессора Ryzen 7 5800X3D: финальная точка Socket AM4

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

AMD говорит о Ryzen 7 5800X3D как о лучшем процессоре для игр. В то же время Intel придерживается мнения, что самый лучший процессор для игр – Core i9-12900K. Именно поэтому сюжет тестирования так или иначе будет построен вокруг противостояния этих двух CPU. Однако оно было бы неполным, если бы в нём не приняли участие два других важных процессора — восьмиядерный Ryzen 7 5800X без 3D-кеша и 12-ядерный Ryzen 9 5900X, который сейчас стоит дешевле, чем Ryzen 7 5800X3D. Кроме того, для полноты картины в число испытуемых CPU было добавлено и несколько других флагманских моделей AMD и Intel.

В результате в состав тестовой системы вошли следующие комплектующие:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 9 5950X (Vermeer, 16 ядер + SMT, 3,4-4,9 ГГц, 64 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 9 5900X (Vermeer, 12 ядер + SMT, 3,7-4,8 ГГц, 64 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 7 5800X3D (Vermeer, 8 ядер + SMT, 3,4-4,5 ГГц, 96 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 7 5800X (Vermeer, 8 ядер + SMT, 3,8-4,7 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-12900K (Alder Lake, 8P+8E-ядер + HT, 3,5-5,3/2,4-3,9 ГГц, 30 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-12700K (Alder Lake, 8P+4E-ядер + HT, 3,6-5,0/2,7-3,8 ГГц, 25 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: кастомная СЖО EKWB.
• Материнские платы:
  • ASUS ROG Strix X570-E Gaming WiFi (Socket AM4, AMD X570);
  • ASUS ROG Strix Z690-F Gaming WiFi (LGA1700, Intel Z690).
• Память:
  • 2 × 16 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-18-18-38 (Crucial Ballistix RGB BL2K16G36C16U4BL);
  • 2 × 16 Гбайт DDR5-6000 SDRAM, 40-40-40-76 (G.Skill Trident Z5 RGB F5-6000U4040E16GX2-TZ5RK).
• Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 3090 Founders Edition (GA102, 1395-1695/19500 МГц, 24 Гбайт GDDR6X 384-бит).
• Дисковая подсистема: Intel SSD 760p 2 Тбайт (SSDPEKKW020T8X1).
• Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).

Все сравниваемые процессоры тестировались с отменёнными искусственными ограничениями по потреблению. Это значит, что пределы PPT (для платформы AMD) и PL1/PL2 (для платформы Intel) игнорируются, вместо чего используются предельно возможные частоты в целях получения максимальной производительности.

Настройки подсистем памяти выполнялись по XMP-профилям. Socket AM4-процессоры тестировались с DDR4-3600, а Alder Lake – с DDR5-6000.

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (21H2) Build 22000.282.0 c установленными обновлениями KB5005635 и KB5006746 и с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver 4.03.03.431;
• Intel Chipset Driver 10.1.18838.8284;
• Intel SerialIO Driver 30.100.2105.7;
• Intel Management Engine Interface 2124.100.0.1096;
• NVIDIA GeForce 512.16 Driver.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Комплексные бенчмарки:

• Futuremark PCMark 10 Professional Edition 2.1.2508 — тестирование в сценариях Essentials (обычная работа среднестатистического пользователя: запуск приложений, сёрфинг в интернете, видеоконференции), Productivity (офисная работа с текстовым редактором и электронными таблицами), Digital Content Creation (создание цифрового контента: редактирование фотографий, нелинейный видеомонтаж, рендеринг и визуализация 3D-моделей).
• 3DMark Professional Edition 2.22.7336 — тестирование в сценарии CPU Profile 1.1 с восемью активными потоками и при максимально возможной процессорной нагрузке.

Приложения:

• 7-zip 21.02 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 3,1 Гбайт. Используется алгоритм LZMA2 и максимальная степень компрессии.
• Adobe Photoshop 2021 22.4.3 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта Puget Systems Adobe Photoshop CC Benchmark 18.10, моделирующего типичную обработку изображения, сделанного цифровой камерой.
• Adobe Photoshop Lightroom Classic 10.3 — тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Тестовый сценарий включает постобработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920 × 1080 и максимальным качеством двухсот 16-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Fujifilm X-T1.
• Adobe Premiere Pro 2021 15.4.0 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат YouTube 4K проекта, содержащего HDV 2160p30 видеоряд с наложением различных эффектов.
• Blender 2.93.5 — тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели pavillon_barcelona_v1.2 из Blender Benchmark.
• Mathworks Matlab R2021b (9.11.0) — тестирование скорости инженерных и математических расчётов в популярном математическом пакете. Используется стандартный бенчмарк, в который входят матричные и векторные операции, решение дифференциальных и симметричных разреженных линейных систем уравнений, а также построение 2D- и 3D-графиков.
• Microsoft Visual Studio 2017 (15.9.40) — измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта — профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 2.79b.
• Stockfish 14.1 — тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Измеряется скорость перебора вариантов в позиции «1q6/1r2k1p1/4pp1p/1P1b1P2/3Q4/7P/4B1P1/2R3K1 w».
• SVT-AV1 v0.8.6 — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат AV1. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 30 Мбит/с.
• Topaz Video Enhance AI v2.3.0 — тестирование производительности в основанной на ИИ программе для улучшения детализации видео. В тесте используется исходное видео в разрешении 640×360, которое увеличивается в два раза с использованием модели Artemis Anti Aliasing v9.
• V-Ray 5.00 — тестирование производительности работы популярной системы рендеринга при помощи стандартного приложения V-Ray Benchmark Next.
• x265 3.5+8 10bpp — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется исходный 2160p@24FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 42 Мбит/с.

Игры:

• Chernobylite. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra.
• Civilization VI: Gathering Storm. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra.
• Cyberpunk 2077. Разрешение 1920 × 1080: Quick Preset = Ray Tracing — Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Quick Preset = Ray Tracing – Ultra.
• Far Cry 6. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = TAA.
• Hitman 3. Разрешение 1920 × 1080: Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = Ultra, Shadow Quality = Ultra, Mirrors Reflection Quality = High, SSR Quality = High, Variable Rate Shading = Quality. Разрешение 3840 × 2160: Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = Ultra, Shadow Quality = Ultra, Mirrors Reflection Quality = High, SSR Quality = High, Variable Rate Shading = Quality.
• Horizon Zero Dawn. Разрешение 1920 × 1080: Preset = Ultimate Quality. Разрешение 3840 × 2160: Preset = Ultimate Quality.
• Marvel’s Guardians of the Galaxy. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Preset = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Preset = Ultra.
• Serious Sam: Siberian Mayhem. Разрешение 1920 × 1080: Direct3D 11, CPU Speed = Ultra, GPU Speed = Ultra, GPU Memory = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Direct3D 11, CPU Speed = Ultra, GPU Speed = Ultra, GPU Memory = Ultra.
• Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA. Разрешение 3840 × 2160: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = Off.
• The Riftbreaker. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Texture Quality = High, Raytraced soft shadows = On, Ray traced shadow quality = Ultra, Raytraced ambient occlusion = On. Разрешение 3840 × 2160: DirectX12, Texture Quality = High, Raytraced soft shadows = On, Ray traced shadow quality = Ultra, Raytraced ambient occlusion = On.
• Total War: Warhammer III. Разрешение 1920 × 1080: Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Quality = Ultra.
• Watch Dogs Legion. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, RTX = Off, DLSS = Off. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, DirectX 12, Quality = Ultra, RTX = Off, DLSS = Off.

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.

⇡#Производительность в комплексных бенчмарках

Результаты в тесте PCMark 10, который измеряет производительность в типичных общеупотребительных сценариях работы, особого оптимизма не внушают. В любом из трёх типов нагрузки – офисном, интернет-активности и при работе с контентом – Ryzen 7 5800X3D выступает медленнее своего «обычного» собрата, Ryzen 7 5800X. То есть тест явно указывает, что увеличение объёма кеш-памяти не может быть универсальным рецептом для наращивания производительности. Для среднестатистических приложений вполне хватает и 32 Мбайт L3-кеша, и его дальнейшее увеличение в ущерб тактовой частоте ни к чему хорошему не приводит. По этой причине Ryzen 7 5800X3D в любых сценариях из PCMark 10 находится на диаграммах на последнем месте – говорить о том, что новый процессор способен конкурировать с Ryzen 9 5900X или Core i7-12700K, не приходится.

Примерно такая же картина наблюдается и в тесте 3DMark CPU Profile, который измеряет рафинированную производительность процессоров при моделировании игрового окружения (физической среды и действий абстрактных неигровых персонажей). Поскольку в данном случае речь о работе с масштабными массивами данных не идёт, результаты Ryzen 7 5800X3D выглядят очень скромно. Он на 7 % отстаёт от классического восьмиядерника Ryzen 7 5800X и с треском проигрывает Core i7-12700K, который опережает новинку AMD более чем на треть.

Впрочем, не стоит воспринимать результат в 3DMark CPU Profile как предвестник провала Ryzen 7 5800X3D в играх. Этот тест затрагивает лишь один аспект игровой производительности и обходит стороной ту работу, которая ложится на процессор при обмене текстурной и графической информацией с видеокартой, где как раз и может сыграть положительную роль огромный L3-кеш.

⇡#Производительность в приложениях

Производительность в ресурсоёмких задачах, связанных с созданием и обработкой контента, гораздо сильнее зависит от количества вычислительных ядер и тактовой частоты процессора, нежели от объёма его кеш-памяти, по крайней мере если говорить о носителях микроархитектуры Zen 3. В результате в большинстве случаев Ryzen 7 5800X3D не демонстрирует заметного отличия в производительности от обычного восьмиядерника с 32-Мбайт L3-кешем.

Впрочем, среди приложений находятся и такие, которые активно работают с потоковыми данными и где положительный эффект от 96-Мбайт L3-кеша всё-таки виден. Например, при архивации, конвейерной обработке изображений в Lightroom, компиляции кода в Visual Studio и при технических вычислениях в Matlab усиленный 3D-кешем Ryzen 7 5800X3D оказывается производительнее Ryzen 7 5800X, несмотря на меньшую тактовую частоту. Но даже в таких задачах преимущество нового процессора невозможно назвать значительным, и оно не даёт ему шанса настичь модели CPU с большим числом вычислительных ядер.

В общей сложности мы проверили быстродействие в дюжине различных приложений, и ни в одном из них новинка AMD с увеличенной кеш-памятью не смогла обогнать современных представителей серий Ryzen 9, Core i7 и i9. А это значит, что рассматривать Ryzen 7 5800X3D в качестве варианта для рабочих станций явно не следует. Для решения практически любых ресурсоёмких задач вычислительного характера куда лучше подойдёт любой из процессоров с большим количеством ядер, к тому же 12-ядерные Ryzen 9 5900X и Core i7-12700K обойдутся пользователю дешевле. И более того, если говорить о средневзвешенной производительности в разнородных «тяжёлых» приложениях, то новый восьмиядерник AMD оказывается хуже, чем проверенный временем Ryzen 7 5800X, примерно на 1,5 %.

Рендеринг:

Обработка фото:

Работа с видео:

Перекодирование видео:

Компиляция:

Архивация:

Шахматы:

Математические расчёты:

⇡#Игровая производительность в разрешении 1080p

Данный раздел – центральная часть всего тестирования. Именно на игровой производительности Ryzen 7 5800X3D делает акцент AMD, утверждая, что троекратное увеличение кеш-памяти третьего уровня позволяет добавить к игровой производительности дополнительные 15 %. Правда, эта величина получена компанией по результатам собственного тестирования в шести специально выбранных играх, а потому может не описывать ситуацию в целом.

И действительно, проведённое нами независимое тестирование в 12 играх с оценкой AMD не сходится. По нашим данным, среднее преимущество Ryzen 7 5800X3D перед Ryzen 7 5800X в средней частоте кадров в разрешении Full HD составляет лишь 11 %, но вместе с тем с точки зрения минимального FPS новый восьмиядерник с 3D-кешем производительнее старого гораздо существеннее – на 16 %.

Как бы то ни было, AMD совершенно права в том, что технология 3D V-Cache интересна главным образом геймерам. Благодаря тому, что Ryzen 7 5800X3D является Socket AM4-процессором с самой вместительной кеш-памятью, он легко становится наилучшим современным решением AMD для игровых сборок. С ним не может конкурировать не только Ryzen 7 5800X, но и многоядерные Ryzen 9 5900X и Ryzen 9 5950X: всех их новинка обходит примерно на одинаковую величину.

Однако утверждение AMD о том, что Ryzen 7 5800X3D – самый быстрый игровой CPU, подтверждения в игровых тестах не находит. Если говорить о среднем FPS, то до производительности Core i9-12900K он не дотягивает примерно 1,5 %, и это ещё можно назвать незначительным отставанием. По минимальной частоте кадров разрыв серьёзнее – в этом случае флагман Intel обеспечивает на 7 % лучший результат. Вдобавок Ryzen 7 5800X3D не выигрывает даже и у процессора Intel более низкого класса – Core i7-12700K. То есть с точки зрения минимальной частоты кадров предпочтительнее новинки AMD с 3D-кешем выглядит не только флагманский 16-ядерный Alder Lake, но и модель с 12 ядрами.

Впрочем, ситуация в разных играх может различаться. Мы нашли как минимум три игры, где Ryzen 7 5800X3D действительно оказывается самым быстрым CPU. Это – Marvel's Guardians of the Galaxy, Serious Sam: Siberian Mayhem и Shadow of the Tomb Raider. Но даже в них Ryzen 7 5800X3D не может похвастать превосходством с точки зрения минимальной частоты кадров. Поэтому до тех пор, пока AMD не предложит процессоры на новой микроархитектуре Zen 4, лучшим вариантом для игровых систем продолжат оставаться представители семейства Alder Lake.

⇡#Игровая производительность в разрешении 2160p

Графика современных игр становится всё сложнее, и в разрешении 4K эволюция постепенно идёт в сторону перераспределения нагрузки в пользу видеокарты. Поэтому чем дальше, тем меньше влияния на кадровую частоту в таком разрешении оказывает CPU, даже если в системе установлена одна из самых быстрых игровых видеокарт. Увеличение L3-кеша, к которому прибегла AMD, тут ничего не меняет – все процессоры из верхней ценовой категории предлагают схожую частоту кадров. Даже если следить не за средним, а за минимальным FPS, разрыв между разными решениями заметен лишь в довольно редких играх. Но там, где он бросается в глаза, Ryzen 7 5800X3D вновь уступает Core i9-12900K, что не даёт новике AMD права называться быстрейшим процессором для игр, даже если иметь в виду разрешение 4K.

⇡#Выводы

С точки зрения технологий Ryzen 7 5800X3D – очень любопытный продукт, знакомство с устройством которого вызывает подлинное восхищение. AMD придумала и воплотила в жизнь отличный план, как вдохнуть новую жизнь в процессор 2020 года. Причём реализован он при помощи самых передовых подходов к компоновке кристаллов – путём масштабирования фирменной чиплетной конструкции в третьем измерении. И пусть дополнительный чиплет, с помощью которого AMD улучшила старый Ryzen 7 5800X, — это всего лишь кристалл SRAM-памяти, увеличивающий L3-кеш, сути это не меняет. Ничего подобного мы до сих пор не видели, и Ryzen 7 5800X3D – это первый массовый потребительский процессор, при производстве которого используются технологии 3D-монтажа.

Впрочем, одного только технологического новаторства для того, чтобы сделать из Ryzen 7 5800X3D всесторонне привлекательный продукт, явно не хватает, а его потребительские качества бурного восторга совсем не вызывают. Во-первых, этот восьмиядерный процессор довольно дорог – сейчас AMD продаёт Ryzen 7 5800X3D за $449, то есть даже дороже, чем Ryzen 9 5900X. Во-вторых, новый восьмиядерник невозможно назвать универсальным: увеличенный L3-кеш сочетается в нём с пониженными тактовыми частотами, что делает его плохо подходящим для многих рабочих нагрузок. И в-третьих, даже в играх, где Ryzen 7 5800X3D демонстрирует действительно серьёзное преимущество перед своими собратьями без 3D-кеша, он всё равно не является самым производительным вариантом на фоне представителей семейства Alder Lake. Причём более высокий уровень FPS способен предложить не только флагманский Core i9-12900K, но и более доступный Core i7-12700K, который стоит дешевле, чем Ryzen 7 5800X3D.

Таким образом, Ryzen 7 5800X3D нельзя отнести к числу продуктов, привлекательных для всех энтузиастов без исключения. Напротив, это – довольно нишевой процессор, выбирать который для новых игровых конфигураций вряд ли имеет какой-то смысл, поскольку на рынке существуют варианты и быстрее, и универсальнее, и выгоднее. К тому же жизненный цикл платформы Socket AM4 подходит к концу, и использовать её в новых ПК верхнего уровня вряд ли целесообразно.

Зато для модернизации старых игровых Socket AM4-сборок Ryzen 7 5800X3D подходит как нельзя лучше, ведь он обеспечивает наивысший FPS, который только возможен в этой экосистеме, причём ничего интереснее для неё заведомо уже не появится. Но что ещё важнее, Ryzen 7 5800X3D способен беспрепятственно вписаться в системы, где сейчас используются процессоры Ryzen первых поколений. AMD активно сотрудничает с производителями материнских плат и старается сделать так, чтобы поддержку Ryzen 7 5800X3D получили Socket AM4-материнки на любых чипсетах, включая и совсем старые X370 и B350. А вдобавок этот процессор сам по себе на удивление экономичен и не предъявляет никаких особых требований к мощности систем питания и охлаждения.

Таким образом, если в ваши планы входит обновление старого ПК с компонентами AMD, переехать на Ryzen 7 5800X3D – очень заманчивый вариант. Такая замена позволит легко подтянуть процессорную составляющую игровой производительности в системе, собранной и три, и даже пять лет назад, до современного уровня. Правда, пока такой апгрейд обойдётся недёшево, не говоря уж о том, что Ryzen 7 5800X3D в данный момент отсутствует в продаже в России. Но как минимум вторая проблема в ближайшее время должна разрешиться.