Обзор AMD Ryzen 9 7950X3D: процессор, который горит

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

AMD выпускает процессоры с 3D-кешем с явным прицелом на геймерскую аудиторию. По большому счёту, игры — единственный класс приложений, который очень отзывчиво реагирует на увеличение кеш-памяти. Однако 16-ядерный Ryzen 9 7950X3D в отличие от восьмиядерного Ryzen 7 7800X3D — чуть большее, чем просто игровой CPU. Компания позиционирует его как вариант, который подойдёт «и вашим и нашим» — благодаря изменяемой приоритизации ядер Ryzen 9 7950X3D должен быть хорош как в играх, так и в профессиональной деятельности. А потому в тестировании мы сравнили его с другими флагманскими вариантами — как с Core i9-13900K и Ryzen 9 7950X, так и со старшими процессорами прошлых поколений. Кроме того, отдельным участником тестирования, проходящим «вне конкурса», стал прошлый процессор AMD с 3D-кешем — Ryzen 7 5800X3D.

В результате состав тестовых систем получился таким:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 9 7950X3D (Raphael,16 ядер, 4,2-5,7 ГГц, 128 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 9 7950X (Raphael,16 ядер, 4,5-5,7 ГГц, 64 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 9 5950X (Vermeer, 16 ядер, 3,4-4,9 ГГц, 64 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 7 5800X3D (Vermeer, 8 ядер, 3,4-4,5 ГГц, 96 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-13900K (Raptor Lake, 8P+16E-ядер, 3,0-5,8/2,2-4,3 ГГц, 36 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-12900K (Alder Lake, 8P+8E-ядер, 3,5-5,3/2,4-3,9 ГГц, 30 Мбайт L3).
• Материнские платы:
  • ASUS ROG Strix X570-E Gaming WiFi (Socket AM4, AMD X570);
  • ASUS TUF Gaming Z690-Plus WiFi (LGA1700, Intel Z690);
  • MSI MPG X670E Carbon WiFi (Socket AM5, AMD X670E).
• Память:
  • 2 × 16 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-18-18-38 (Crucial Ballistix RGB BL2K16G36C16U4BL);
  • 2 × 16 Гбайт DDR5-6000 SDRAM, 32-38-38-80 (Kingston Fury Renegade DDR5 RGB KF560C32RSAK2-32).
• Видеокарта: GIGABYTE GeForce RTX 4090 Gaming OC (AD102 2235/2535 МГц, 24 Гбайт GDDR6X 21 Гбит/с).
• Дисковая подсистема: Intel SSD 760p 2 Тбайт (SSDPEKKW020T8X1).
• Блок питания: ASUS ROG-THOR-1200P (80 Plus Titanium, 1200 Вт).

Настройки подсистем памяти выполнялись по XMP-профилю. Socket AM4-процессоры тестировались с DDR4-3600, а Socket AM5 и LGA1700 – с DDR5-6000. Установленные спецификациями ограничения процессоров по максимальному потреблению не отменялись.

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (22H2) Build 22621.1555 с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver 5.02.19.2221;
• Intel Chipset Driver 10.1.19444.8378;
• NVIDIA GeForce 531.61 Driver.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Приложения:

• 7-zip 22.00 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 4,6 Гбайт. Используется алгоритм LZMA2 и максимальная степень компрессии.
• Adobe Photoshop 2023 24.0.0 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Используется тестовый скрипт PugetBench for Photoshop V0.93.6, моделирующий базовые операции и работу с фильтрами Camera Raw Filter, Lens Correction, Reduce Noise, Smart Sharpen, Field Blur, Tilt-Shift Blur, Iris Blur, Adaptive Wide Angle, Liquify.
• Adobe Photoshop Lightroom Classic 12.0.1 — тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Используется тестовый скрипт PugetBench for Lightroom Classic V0.94, моделирующий базовую работу с библиотекой и редактирование, а также импорт/экспорт, Smart Preview, создание панорам и HDR-изображений.
• Adobe Premiere Pro 2023 23.0.0 — тестирование производительности при редактировании видео. Используется тестовый скрипт PugetBench for Premiere Pro V0.95.6, моделирующий редактирование 4K-роликов в разных форматах, применение к ним различных эффектов и итоговый рендер для YouTube.
• Agisoft Metashape 1.8.5 – измерение скорости фотограмметрии и построения 3D-модели местности по снимкам с воздуха. В тесте используется набор из 50 фото, снятых дроном DJI Phantom 4 Pro.
• Blender 3.5.0 — тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели classroom из Blender Benchmark.
• Handbrake 1.6.1 – тестирование скорости транскодирования 2160p@24FPS AVC-видео с битрейтом около 42 Мбит/с в более продвинутые форматы. Используются программные кодировщики x265 и AV1 (SVT).
• Mathworks Matlab R2023a (9.14.0) — 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 2022 (17.5.4) — измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта — профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 3.3.0 Alpha.
• Stockfish 15.0 — тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Измеряется скорость перебора вариантов в позиции «1q6/1r2k1p1/4pp1p/1P1b1P2/3Q4/7P/4B1P1/2R3K1 w».
• Topaz Video Enhance AI v2.6.4 — 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 High Quality v12.
• V-Ray 5.00 — тестирование производительности работы популярной системы рендеринга при помощи стандартного приложения V-Ray Benchmark Next.

Игры:

• Cyberpunk 2077. Разрешение 1920 × 1080: Quick Preset = Ultra + RayTracing: Medium. Разрешение 3840 × 2160: Quick Preset = Ultra + RayTracing: Medium.
• Dying Light 2. Разрешение 1920 × 1080: Quality = High Quality Raytracing. Разрешение 3840 × 2160: Quality = High Quality Raytracing.
• Far Cry 6. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA, DXR Reflections = On, DXR Shadows = On. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = TAA, DXR Reflections = On, DXR Shadows = On.
• 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.
• Hogwarts Legacy. Разрешение 1920 × 1080: Global Quality Preset = Ultra, Ray Tracing Reflections = On, Ray Tracing Shadows = On, Ray Tracing Ambient Occlusion = On, Ray Tracing Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Global Quality Preset = Ultra, Ray Tracing Reflections = On, Ray Tracing Shadows = On, Ray Tracing Ambient Occlusion = On, Ray Tracing Quality = Ultra.
• Marvel’s Guardians of the Galaxy. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Preset = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Preset = Ultra.
• Marvel’s Spider-Man Remastered. Разрешение 1920 × 1080: Preset = Very High, Ray-Traced reflection = On, Reflection Resolution = Very High, Geometry Detail = Very High, Object Range = 10, Anti-Aliasing = TAA. Разрешение 3840 × 2160: Preset = Very High, Ray-Traced reflection = On, Reflection Resolution = Very High, Geometry Detail = Very High, Object Range = 10, Anti-Aliasing = TAA.
• Mount & Blade II: Bannerlord. Разрешение 1920 × 1080: Overall Preset = Very High. Разрешение 3840 × 2160: Overall Preset = Very High.
• Serious Sam: Siberian Mayhem. Разрешение 1920 × 1080: Vulkan, CPU Speed = Ultra, GPU Speed = Ultra, GPU Memory = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Vulkan, CPU Speed = Ultra, GPU Speed = Ultra, GPU Memory = Ultra.
• Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA, Ray Traced Shadow Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = Off, Ray Traced Shadow Quality = Ultra.
• 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.
• The Witcher 3: Wild Hunt. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Preset = RT Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Preset = RT 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 приложениях

Логика работы Ryzen 9 7950X3D такова, что все неигровые нагрузки в первую очередь направляются на второй CCD, не имеющий дополнительной кеш-памяти. Это значит, что в большинстве случаев производительность этого процессора в приложениях близка к производительности обычного Ryzen 9 7950X с поправкой на слегка более низкую частоту. Отставание процессора, усиленного технологией 3D V-Cache, в среднем составляет порядка 3 %, но при наиболее ресурсоёмких нагрузках оно может доходить до 5-6 %.

Впрочем, такой разрыв в производительности вряд ли стоит считать критичным. По сути, он ничего не меняет в позиционировании флагманов AMD относительно процессоров конкурента. И Ryzen 9 7950X, и Ryzen 9 7950X3D можно назвать равными соперниками для Core i9-13900K. В вычислительных нагрузках и приложениях для работы с цифровым контентом все они показывают примерно одинаковое быстродействие.

Впрочем, для 16-ядерников AMD есть как более, так и менее благоприятные задачи. Так, процессоры с архитектурой Zen 4 имеют поддержку набора инструкций AVX-512 и в приложениях, которые умеют ими пользоваться (например, в нашем наборе тестов это Topaz Video Enhance AI), выдают очень высокую производительность. Кроме того, Ryzen 9 7950X3D и Ryzen 9 7950X оказываются быстрее Core i9-13900K в задачах рендеринга или при анализе шахматных позиций. В то же время приложения Adobe или математический пакет Matlab работают с более высокой производительностью на флагманском процессоре Intel.

Ниже приводятся подробные результаты тестирования Ryzen 9 7950X3D в различных приложениях, и по ним хорошо видно, что выбирать этот процессор для рабочих систем особого смысла не имеет. Скорость его 16-ядерного собрата без 3D-кеша в приложениях выше, в то время как его цена — ниже. Иными словами, расширенный на дополнительные 64 Мбайт L3-кеш — это реверанс исключительно в сторону геймерского сообщества. Профессионалы могут смело проходить мимо Ryzen 9 7950X3D и ориентироваться на более высокочастотный Ryzen 9 7950X или на конкурирующий Core i9-13900K. Тем более обе эти альтернативы обойдутся заметно дешевле.

Рендеринг:

Обработка фото:

Фотограмметрия:

Математические расчёты:

Работа с видео:

Перекодирование видео:

Компиляция:

Архивация:

Шахматы:

⇡#Производительность в играх. Тесты в 1080p

Игровые тесты — кульминационная часть обзора. Именно тут проявляется вся сила технологии 3D V-Cache, и именно здесь наблюдается максимальное преимущество Ryzen 9 7950X3D перед предшественником с вдвое меньшим L3-кешем. Величина такого преимущества неиллюзорна — в среднем Ryzen 9 7950X3D превосходит Ryzen 9 7950X на 19 %. И это позволяет новинке полностью наверстать отставание от процессора, который до сих пор считался лучшим выбором для игр, — Core i9-13900K. Более того, по средневзвешенному показателю FPS, посчитанному по 13 играм, Ryzen 9 7950X3D превосходит флагманское решение Intel на 2,5 %.

Впрочем, признать Ryzen 9 7950X3D безусловно лучшим геймерским процессором мешает показатель минимального FPS. Здесь Ryzen 9 7950X3D слегка проигрывает Core i9-13900K, который, судя по результатам, способен предложить более высокую плавность игрового процесса.

Если смотреть на ситуацию по отдельным играм, то окажется, что превосходство Ryzen 9 7950X3D над Core i9-13900K не получится назвать несокрушимым и с точки зрения среднего FPS. Новинка AMD выигрывает у конкурента лишь в семи случаях из тринадцати. Правда, в этом списке есть игры, где преимущество Ryzen 9 7950X3D в частоте кадров очень убедительно и достигает двухзначного числа процентов. Например, такая картина прослеживается в Watch Dogs Legion или в Shadow of the Tomb Raider, в то время как подобного соотношения результатов в пользу Core i9-13900K нет ни в одной игре.

Довольно любопытно, что увеличение L3-кеша в процессоре на архитектуре Zen 4 приводит к заметному приросту игровой производительности во всех без исключения игровых приложениях. Мы не обнаружили ни одной игры, где более высокочастотный Ryzen 9 7950X оказался бы быстрее Ryzen 9 7950X3D, как это было в рабочих приложениях. При этом минимальное преимущество процессора с дополнительным кешем составляет 5-6 %, а максимальное — доходит до полуторакратного размера.

Нет никаких сомнений, что дополнительные 64 Мбайт L3-кеша очень помогают в увеличении игровой производительности. Однако нужно напомнить, что существующая схема работы Ryzen 9 7950X3D в играх предполагает его эксплуатацию в несколько «урезанном» виде. Драйверы AMD стараются отправлять всю нагрузку на ядра первого CCD, который обладает расширенным 3D-кешем, а ядра второго CCD паркуются, то есть, по сути, выводятся из работы. И это значит, что 16-ядерный Ryzen 9 7950X3D в качестве игрового процессора избыточен, а лучшим вариантом для игр, скорее всего, станет восьмиядерник Ryzen 7 7800X3D, обзор которого в скором времени тоже появится на 3DNews.

⇡#Производительность в играх. Тесты в 2160p

Увеличение разрешения переносит основную часть нагрузки с процессоров на видеокарты и выравнивает столбики на диаграммах. И если на фоне Ryzen 9 7950X новый Ryzen 9 7950X3D сохраняет часть своего преимущества, то в сравнении с Core i9-13900K процессор с 3D-кешем уже не может похвастать каким-то различимым невооружённым глазом превосходством в FPS даже тогда, когда графическая подсистема построена на самом быстром GPU текущего поколения.

Впрочем, в будущем, с выходом более производительных графических карт, ситуация наверняка изменится, и лучшая игровая производительность Ryzen 9 7950X3D может проявиться и в высоких разрешениях.

⇡#Производительность и приоритет ядер

Автоматическое переопределение приоритета ядер Ryzen 9 7950X3D, реализованное посредством драйвера 3D V-Cache Performance Optimizer, предполагает, что в играх сначала загружается первый CCD, оснащённый дополнительным 3D-кешем, в то время как в неигровых приложениях приоритет отдаётся второму CCD со стандартной кеш-памятью, но с более высокой частотой. Оптимален ли такой подход? Чтобы ответить на этот вопрос, мы провели дополнительное исследование, где принудительно фиксировали приоритет ядер либо в пользу CCD c вместительным L3-кешем, либо в пользу CCD с высокой тактовой частотой, и сравнивали результаты.

Игры. Стратегия, выбранная AMD для игровых приложений, не вызывает сомнений. Как показали предыдущие тесты, Ryzen 9 7950X3D выдаёт серьёзно более высокий FPS, чем Ryzen 9 7950X, а значит, в этом случае алгоритм верный. Тесты с изменённым приоритетом ядер (в 1080p c максимальными настройками качества) только подтверждают это.

Если бы ядра Ryzen 9 7950X3D ранжировались планировщиком ОС стандартным образом и нагрузка отправлялась бы в первую очередь на более высокочастотные ядра, игровая производительность была бы ниже на 19 %. Ситуаций, когда игры работают лучше на ядрах с более высокой частотой, нам выявить не удалось. А это значит, что вся сложная система с дополнительными драйверами для Ryzen 9 7950X3D нужна в первую очередь для того, чтобы он выдавал «правильную» производительность в играх. Впрочем, есть и обходной путь — в игровых системах приоритет ядер, имеющих доступ к 3D-кешу, можно просто зафиксировать в BIOS, после чего необходимость в специальных драйверах отпадёт.

Приложения. AMD использует алгоритм со сменой приоритетов ядер, чтобы добиваться максимальной производительности не только в играх, но и в приложениях, где, как считает компания, в первую очередь выгоднее загружать более высокочастотные ядра. Однако в этом случае картина получается не столь однозначной. Как показывает тестирование, отдельные задачи могут работать быстрее, если при их запуске подменять приоритеты ядер так же, как и в играх, — в пользу ССD с 3D-кешем.

При полностью многопоточной нагрузке существенной разницы, с какого из CCD начинать грузить ядра, нет — в конечном итоге всё равно под нагрузкой окажутся все ядра. Следовательно, стратегия выбора приоритетных ядер работает главным образом на малопоточные, но интенсивные нагрузки, которые в действительности распространены довольно слабо. Именно поэтому в приведённой таблице нет ни одной задачи, где бы предпочтение высокочастотного CCD давало бы выигрыш больше 2,5 %. При этом среди рабочих сценариев находятся такие, для которых, как и для игр, интереснее в первую очередь получать в своё распоряжение ядра первого CCD с увеличенным L3-кешем. В качестве примеров такой нагрузки можно привести архивацию или компиляцию, но выигрыш в данном случае составит единицы процентов и не будет столь заметен, как в игровых приложениях.

Всё это приводит к выводу, что выбранная AMD громоздкая система со сменой приоритетов ядер с задействованием драйверов и игрового режима Windows в действительности не является остро необходимой. Перманентное переключение приоритета в пользу CCD с дополнительным 3D-кешем вполне может удовлетворить большинство пользователей даже в том случае, когда они используют свой ПК не только для игр, но и для работы с контентом.

В качестве иллюстрации можно привести ещё один график, на котором показана относительная производительность Ryzen 9 7950X3D в Cinebench R23 в том случае, когда приоритет ядер переключен с более высокочастотных на обладающие дополнительным L3-кешем. И это самая невыгодная для такого сценария ситуация — Cinebench R23 относится к числу задач, которые очень чувствительны к частоте, но не получают никакого выигрыша от расширения объёма кеш-памяти.

Максимальное падение производительности в сугубо вычислительной задаче, если приоритет отдаётся ядрам CCD с дополнительным L3-кешем, составляет 9 %. Оно наблюдается при однопоточном рендеринге. В случае же, если нагрузку можно распределить на несколько ядер, разрыв в производительности снижается и, например, в более чем семипоточной нагрузке не превосходит 4 %.

⇡#Выводы

Разработанная AMD технология 3D V-Cache при всей её кажущейся простоте вновь подтвердила впечатляющую эффективность. Вышедшие осенью прошлого года процессоры Raptor Lake совершили мощный рывок в игровой сфере, и, казалось, догнать их носителям архитектуры Zen 4 будет уже не под силу. Но Ryzen 9 7950X3D наглядно показал, что списывать со счетов актуальную архитектуру AMD пока преждевременно. Увеличение L3-кеша у одного из CCD 16-ядерного процессора позволило AMD поднять игровую производительность флагмана сразу на 19 % и догнать по этой характеристике Core i9-13900K — процессор, до сих пор считавшийся лучшим выбором для геймеров.

В результате все претензии, которые высказывались к производительности Ryzen 9 7950X, сразу же утратили свою силу. Обновлённый флагман с 3D-кешем не только закрепился на лидирующих позициях в игровых тестах, но и сумел остаться в числе достойных вариантов для рабочих приложений, обеспечивая почти такую же, как у Core i9-13900K, производительность и в этой сфере. Из-за особенностей конструкции в многопоточных вычислительных нагрузках Ryzen 9 7950X3D чуть уступает классическому Ryzen 9 7950X без 3D-кеша, но благодаря разработанному AMD алгоритму распределения нагрузки эта разница совсем невелика. Она находится на уровне единиц процентов и может ощущаться лишь в немногих плохо распараллеливаемых вычислительных задачах.

Впрочем, Ryzen 9 7950X3D — в первую очередь всё-таки игровой процессор. Поскольку двукратное увеличение объёма L3-кеша почти не влияет на приложения для обработки контента, выбирать его для рабочих систем попросту нецелесообразно. Впрочем, в играх ситуация тоже складывается по-разному. Эффект от расширения кеш-памяти в Ryzen 9 7950X3D может существенно различаться: в одних играх она увеличивает FPS (по сравнению с Ryzen 9 7950X) на величину до 50 %, а в других — даёт лишь 5-процентную добавку. Отчасти по этой причине Ryzen 9 7950X3D не может похвастать подавляющим превосходством над Core i9-13900K. Во-первых, число игр, где производительность флагмана Intel выше, всё ещё довольно велико. Во-вторых, как показывают тесты, Core i9-13900K гарантирует лучшую плавность игрового процесса, выдавая в среднем более высокий минимальный FPS.

Но зато у Ryzen 9 7950X3D есть другой мощный козырь — энергоэффективность. Несмотря на то, что речь идёт о 16-ядерном флагмане с лидирующим быстродействием, его потребление не превышает 150 Вт, и это принципиально ниже потребления любых других процессоров с похожим уровнем производительности. Благодаря этому передовые системы на Ryzen 9 7950X3D, в отличие от конфигураций на Ryzen 9 7950X и Core i9-13900K, могут обходиться воздушными системами охлаждения, быть сравнительно экономичными и работать с невысоким уровнем шума.

К сожалению, поставить на этой позитивной ноте финальную точку не получится. AMD не была бы собой, если бы ко всем многочисленным и бесспорным сильным сторонам Ryzen 9 7950X3D не добавила ложку дёгтя, а вернее, даже две. Во-первых, стоимость нового флагмана серьёзно завышена. Он оценён производителем в $699, в то время как Core i9-13900K, предлагающий очень похожий уровень производительности, можно приобрести на 20 % дешевле. Вторая серьёзная проблема касается надёжности платформы Socket AM5 в целом и Ryzen 9 7950X3D в частности. Как теперь уже стало очевидно, AMD выпустила на рынок плохо отлаженный продукт с критическими ошибками, которые приводят к преждевременному выходу процессоров и материнских плат из строя. Ryzen 9 7950X3D подвержен этой проблеме в наибольшей степени, и потому советовать его для приобретения, несмотря на технологические плюсы, было бы с нашей стороны верхом лицемерия.