Тест AMD Ryzen 7 7800X3D: лучший процессор не для работы

Процессоры Ryzen 7000X3D уже далеко не новинка — их продажи начались ещё в феврале. Впрочем, из-за логистических проблем в российской рознице их до сих пор нет, и неизвестно, появятся ли они в ближайшее время. Но это не значит, что достать их невозможно. Так, с помощью посредников нам удалось заказать экземпляр старшей модели Ryzen 9 7950X3D из Китая и подробно его изучить. (На самом деле нам пришлось последовательно заказать даже два экземпляра CPU, так как первый процессор скоропостижно скончался из-за «той самой» признанной AMD проблемы с напряжениями.) Однако нельзя сказать, что тестов 16-ядерного Ryzen 9 7950X3D достаточно, чтобы составить полное представление о потребительских Zen 4, которые усилены дополнительным кристаллом SRAM, кратно наращивающим объём L3-кеша. Самая интересная модель в этом семействе — отнюдь не флагман, а восьмиядерник Ryzen 7 7800X3D.

Ryzen 9 7950X3D был выпущен AMD с целью угодить сразу всем. Этот процессор имеет две разнородные части — обычный CCD, нацеленный на работу с высокой частотой, и CCD с увеличенным L3-кешем, но с более низкими частотами. Снабдив эту гибридную конструкцию набором специальных драйверов, AMD попыталась организовать распределение потоков по ядрам таким образом, чтобы игровые нагрузки исполнялись ядрами, имеющими доступ к вместительному L3-кешу, а вычислительные — высокочастотными ядрами. И в целом этот подход вполне работоспособен, но для геймерских систем он не оптимален. Для них Ryzen 9 7950X3D не только избыточен, но и, как любой процессор компании AMD с двумя CCD, не всегда выдаёт максимально возможную производительность, поскольку страдает от высоких задержек межъядерных взаимодействий, если игровая нагрузка выплёскивается за рамки одного CCD. Плюс к тому Ryzen 9 7950X3D слишком дорог для массового пользователя — по сравнению с Core i9-13900K с близкой производительностью в играх его цена на 20 % выше.

Все эти минусы обходят восьмиядерный Ryzen 7 7800X3D стороной. Он заметно доступнее и состоит из одного-единственного CCD с увеличенным L3-кешем, то есть фактически наследует от Ryzen 9 7950X3D лучшую с точки зрения геймерских нагрузок половину, отбрасывая лишнюю и даже отчасти вредную для них часть. По сути Ryzen 7 7800X3D можно считать преемником Ryzen 7 5800X3D — одного из самых успешных процессоров AMD поколения Zen 3. У него столько же ядер и такой же по конструкции и объёму L3-кеш, но ядра основаны на более современной архитектуре Zen 4, которая предлагает на 13 % более высокую удельную производительность, не говоря уже о существенно более высоких тактовых частотах. А кроме того, он переведён на современную платформу Socket AM5 с поддержкой скоростной DDR5-памяти.

Иными словами, именно Ryzen 7 7800X3D претендует на то, чтобы стать лучшим на сегодняшний день вариантом для игровых систем, и поэтому он, наряду с Ryzen 9 7950X3D, удостоился персонального обзора, для которого нам точно так же пришлось заказать процессор из Китая (к счастью, на этот раз единожды).

⇡#Ryzen 7 7800X3D в подробностях

Ryzen 7 7800X3D — единственный процессор в семействе Ryzen 7000X3D, опирающийся только на один восьмиядерный 5-нм кристалл CCD. Этот кристалл в составе Ryzen 7 7800X3D усилен 64-Мбайт расширителем L3-кеша, реализованным в виде наложенного поверх него 7-нм полупроводникового кристалла SRAM-памяти, который присоединён к основному процессорному L3-кешу вертикальными межсоединениями. Следовательно, общий объём кеш-памяти третьего уровня в Ryzen 7 7800X3D достигает 96 Мбайт, и в данном случае это логически единый массив, к которому любое из восьми ядер CPU может обращаться напрямую и без дополнительных задержек.

Таким образом, в отличие от старших собратьев, Ryzen 7 7800X3D — это процессор традиционной конструкции с полностью равноправными ядрами. В нём нет частей, лучше или хуже подходящих для той или иной нагрузки, а значит, он не нуждается ни в специальном драйвере AMD V-Cache Performance Optimizer, ни в использовании игрового режима Windows 11 вместе с приложением Microsoft Xbox Game Bar. Планировщик операционной системы способен разобраться с правильной загрузкой ядер Ryzen 7 7800X3D без какой-либо посторонней помощи точно так же, как это было в случае Ryzen 7 5800X3D.

Однако не стоит воспринимать Ryzen 7 7800X3D как аналог вышедшего в сентябре Ryzen 7 7700X, но с более вместительным L3-кешем. Различия между этими восьмиядерниками серьёзнее и затрагивают в том числе и тактовую частоту. Мы уже сталкивались с тем, что размещение поверх кристалла CCD второго этажа в виде 3D-кеша ограничивает тактовые частоты вычислительных ядер, и в данном случае без такого ограничения снова не обошлось. Максимальная частота Ryzen 7 7800X3D в турборежиме — 5 ГГц, в то время как Ryzen 7 7700X разрешается разгоняться до 5,4 ГГц. В этом отношении восьмиядерник с 3D-кешем отличается от Ryzen 9 7950X3D и Ryzen 9 7900X3D, которые за счёт второго CCD без дополнительной кеш-памяти сохранили такие же максимальные частоты, как у классических флагманов Ryzen 7000.

На практике частотная формула Ryzen 7 7800X3D выглядит даже консервативнее, чем в теории. Кривая реальной частоты в зависимости от интенсивности нагрузки (построенная по результатам тестирования в Cinebench R23) приведена на графике ниже.

Максимальная частота при однопоточной нагрузке на 50 МГц меньше обещанных 5 ГГц. А при полной нагрузке на все ядра процессор сбрасывает частоту до 4,675 ГГц. И это значит, что Ryzen 7 7800X3D — единственный на данный момент Socket AM5-процессор с архитектурой Zen 4, которому не удалось взять 5-ГГц планку.

Другая особенность Ryzen 7 7800X3D состоит в том, что для него заявлен тепловой пакет 120 Вт, в то время как TDP обычного восьмиядерного Ryzen 7 7700X — 105 Вт. С чем связан феномен, когда более высокочастотный процессор имеет меньшее тепловыделение, мы объяснить затрудняемся. Но величина 120 Вт кажется избыточной ещё и потому, что в этот же тепловой пакет вписывается и Ryzen 9 7950X3D, у которого не только вдвое больше ядер, но и существенно выше частота. Причём это касается и частоты CCD с 3D-кешем — она в Ryzen 9 7950X3D может достигать 5,25 ГГц, в то время как максимальная частота Ryzen 7 7800X3D на 250 МГц ниже.

Различия между Ryzen 7 7800X3D и Ryzen 7 7700X кроются не только в частотах, размере кеш-памяти и TDP. Ещё один важный фактор — оверклокинг. Из-за сложностей с эффективным отводом тепла от кристалла CCD, находящегося под 3D-кешем, AMD ограничивает возможности разгона в процессорах серии Ryzen 7000X3D. Восьмиядерный Ryzen 7 7800X3D исключением не является — настройки для прямого изменения частоты или напряжений у него заблокированы. Но AMD позволяет влиять на эти параметры косвенно — через функции Precision Boost Overdrive и Curve Optimizer. И для некоторого увеличения рабочей частоты этого может быть достаточно. Кроме того, дорогие материнские платы разрешают энтузиастам менять базовую частоту BCLK, что также открывает путь к дополнительному разгону частично заблокированного процессора с 3D-кешем.

А вот в части встроенного графического ядра Ryzen 7 7800X3D и Ryzen 7 7700X идентичны. Графика обоих процессоров основана на двух вычислительных блоках с архитектурой RDNA 2, чего явно недостаточно для какого-либо игрового использования Ryzen 7 7800X3D в системах без дискретной видеокарты. Причём 3D-кеш встроенной графике совсем не помогает. Поскольку графическое ядро находится в I/O-чиплете, к процессорному L3-кешу доступа у него нет, и по производительности интегрированной графики Ryzen 7 7800X3D не отличается от Ryzen 7 7700X.

В момент запуска Ryzen 7 7800X3D компания AMD оценила его в $449, то есть ровно в ту же сумму, что и Ryzen 7 5800X3D год назад. Это на $50 дороже, чем с официальной точки зрения должен стоить обычный восьмиядерный Ryzen 7 7700X. Но в действительности разрыв в цене Ryzen 7 7800X3D и Ryzen 7 7700X солиднее — простой восьмиядерник успел серьёзно подешеветь на фоне низкого спроса. В результате усиленный 3D-кешем Ryzen 7 7800X3D попал в одну ценовую категорию с 12-ядерным Ryzen 9 7900X. И дешеветь так же быстро, как Ryzen 7 7700X, он определённо не будет — его цена выглядит вполне конкурентоспособной как минимум потому, что соперничающий с ним по игровой производительности Core i9-13900K стоит на 15 % дороже.

Иными словами, Ryzen 7 7800X3D имеет все шансы стать вполне востребованным продуктом, и на это вряд ли может повлиять даже неоднозначная ситуация с его надёжностью. С одной стороны, восьмиядерники с 3D-кешем были подвержены той же роковой проблеме, что и Ryzen 9 7950X3D. Из-за ошибок, допущенных AMD в библиотеках AGESA в алгоритмах термоконтроля и управления напряжениями, процессоры с 3D-кешем непредсказуемо выходили из строя, в некоторых случаях вызывая даже оплавление сокета на материнской плате. Но с другой стороны, проблема уже как будто локализована: производители плат выпустили экстренные обновления BIOS, жёстко ограничивающие напряжение SoC, и это приостановило непрерывный поток жалоб на поломки. Сторонники процессоров AMD вряд ли станут принимать во внимание данный фактор, но справедливости ради нужно отметить, что окончательного и централизованного исправления проблемы от AMD пока нет. Более того, компания отложила выпуск следующей версии библиотек AGESA ввиду возникших осложнений с необходимой корректировкой алгоритмов температурной защиты.

⇡#Энергопотребление и температуры

Как уже было указано, паспортные характеристики энергопотребления и тепловыделения Ryzen 7 7800X3D выглядят очень странно. Будучи ограниченным по частоте 5-ГГц отметкой, этот процессор получил 120-Вт тепловой пакет, а его максимальное энергопотребление, если верить спецификациям, способно достигать 162 Вт. Это заметно превосходит аппетиты Ryzen 7 7700X, но при этом у Ryzen 7 7800X3D ниже предельная температура — процессору разрешается нагреваться лишь до 89 градусов.

Трудно себе представить, как могут уживаться все эти противоречивые характеристики, поэтому давайте сразу посмотрим на потребление Ryzen 7 7800X3D на практике. Измерения по традиции проводились при рендеринге в Blender и при игре в Cyberpunk 2077.

Оба приведённых графика говорят об одном и том же — паспортные характеристики TDP и PPT, которые AMD указывает для Ryzen 7 7800X3D, совершенно не соответствуют действительности. Этот процессор серьёзно экономичнее по сравнению с Ryzen 7 7700X. Его максимальное потребление при многопоточном рендеринге не превышает 90 Вт, а в игре он потребляет в среднем около 60-65 Вт. Мы уже восхищались экономичностью Ryzen 9 7950X3D, а восьмиядерный Ryzen 7 7800X3D ведёт себя ещё скромнее. Его реальное потребление даже ниже, чем у Ryzen 7 5800X3D прошлого поколения, и сравнимо с потреблением шестиядерного процессора Core i5-12400.

Приятно удивляет и температурный режим. Даже при рендеринге рабочая температура ядер не выходит за пределы 80 градусов, а в игре и вовсе колеблется в диапазоне от 60 до 70 градусов.

Справедливости ради стоит напомнить, что мы проводим температурные тесты, пользуясь кастомной СЖО с 360-мм радиатором. Но в действительности для охлаждения Ryzen 7 7800X3D хватит и воздушного кулера с хорошей эффективностью. Более того, известны успешные случаи установки этого CPU в компактные сборки с использованием низкопрофильных кулеров класса Noctua NH-L12 Ghost.

⇡#Разгон

Оверклокинг процессоров серии Ryzen 7000X3D в классическом понимании этого термина невозможен, поскольку AMD заблокировала в них доступ к ручному изменению коэффициента умножения. Однако у процессоров остался набор иных средств, которые можно использовать для увеличения их частоты и, как следствие, производительности. Эти средства — набор функций AMD Precision Boost Overdrive, включающий в том числе и инструмент Curve Optimizer.

Пользуясь этими возможностями, нельзя произвольно поднять частоту процессора, но можно заставить его не снижать скорость при достижении пределов по потреблению и токам, а также агрессивнее следовать установленной производителем зависимости частоты от нагрузки. Причём в случае Ryzen 7 7800X3D основную роль должна сыграть функция Curve Optimizer. Простая отмена для этого CPU установленных спецификацией пределов PPT (максимальное потребление), TDC (максимальный ток при длительных нагрузках) и EDC (максимальный пиковый ток) мало на что влияет на практике, поскольку в реальности Ryzen 7 7800X3D потребляет чуть ли не вдвое меньше электроэнергии по сравнению с выделенным ему спецификацией бюджетом.

Зато через Curve Optimizer можно воздействовать на рабочие температуры CPU, снижение которых автоматически заставит технологию AMD Precision Boost 2 использовать более высокие тактовые частоты в рамках допустимой формулы. Ранее мы убедились, что в номинальном режиме даже при однопоточной нагрузке Ryzen 7 7800X3D не достигает обещанных в спецификации 5 ГГц. И это происходит в том числе из-за температурного режима: процессор имеет потенциал развивать более высокие частоты, но не реализует его из-за нагрева.

Curve Optimizer корректирует функцию зависимости подаваемого на CPU напряжения от его частоты и температуры, причём для каждого процессорного ядра в отдельности. Соответствующие настройки в BIOS увеличивают или уменьшают напряжение относительно запрограммированной на заводе кривой. Доступный для редактирования пользователем целочисленный коэффициент в параметрах этой функции позволяет регулировать напряжение с дискретностью примерно 3 мВ.

Идея заключается в том, чтобы провести андервольтинг — максимально уменьшить напряжения ядер процессора без потери стабильности и понизить их тепловыделение и температуры, позволив технологии Precision Boost 2 агрессивнее наращивать частоту. В случае Ryzen 7 7800X3D таким образом можно добиться её роста на величину до 5 %.

Например, для нашего экземпляра Ryzen 7 7800X3D потери стабильности не происходило при уменьшении коэффициентов Curve Optimizer до -25…-35 (конкретные значения для каждого из ядер CPU требуют ручного подбора).

При этих установках частотная формула процессора улучшилась следующим образом.

Здесь можно видеть рост тактовой частоты в зависимости от характера нагрузки на 75-225 МГц. Более того, использование Curve Optimizer позволило в нагрузках интенсивностью до пяти потоков включительно достичь максимально возможной для Ryzen 7 7800X3D частоты 5,05 ГГц, которая в номинальном режиме не наблюдалась даже при однопоточной нагрузке.

Впрочем, такое улучшение частотной формулы вряд ли можно назвать значимым. Прирост производительности от столь незначительного в относительном выражении разгона заведомо окажется малозаметен, и стараться подбирать коэффициенты Curve Optimizer только ради него вряд ли имеет смысл.

Но изменение параметров Precision Boost Overdrive решает и другую задачу: с его помощью можно не только улучшить быстродействие, но и снизить потребление и температуры, причём с куда более осязаемым эффектом. Например, описанный выше андервольтинг в абсолютном выражении понизил максимальное напряжение процессорных ядер под нагрузкой с 1,15 до 1,05 В.

И это в свою очередь сделало тестовый Ryzen 7 7800X3D ещё экономичнее. Энергопотребление при многопоточном рендеринге снизилось с 88 до 75 Вт, а максимальная температура упала с 80 до 78 градусов.