Предварительный обзор AMD Ryzen 5 1600X и 1500X: отрезать с пользой

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

Поскольку процессоры семейства Ryzen 5 будут позиционироваться в качестве конкурентов для Core i5, в качестве основных объектов для сравнения с ними мы выбрали старшую и младшую модели в соответствующей интеловской линейке – Core i5-7600K и Core i5-7400. Кроме того, на всякий случай в тестирование был добавлен и результат старшего двухъядерного Kaby Lake, Core i3-7350K. Однако нужно понимать, что стоит он (предположительно) несколько дешевле, чем Ryzen 5 1500X, который скорее будет противопоставляться Core i5-7400.

В конечном итоге, полный список задействованных в тестовых системах комплектующих получил следующий вид:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 7 1800X (Summit Ridge, 8 ядер + SMT, 3,6-4,0 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • AMD FX-9590 (Vishera, 8 ядер, 4,7-5,0 ГГц, 8 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-7700K (Kaby Lake, 4 ядра + HT, 4,2-4,5 ГГц, 8 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-6800K (Broadwell-E, 6 ядер + HT, 3,4-3,8 ГГц, 15 Мбайт L3).
  • Intel Core i5-7600K (Kaby Lake, 4 ядра, 3,8-4,2 ГГц, 6 Мбайт L3);
  • Intel Core i5-7400 (Kaby Lake, 4 ядра, 3,0-3,5 ГГц, 6 Мбайт L3);
  • Intel Core i3-7350K (Kaby Lake, 2 ядра + HT, 4,2, 4 Мбайт L3).
  • Процессорный кулер: Noctua NH-U14S.
• Материнские платы:
  • ASUS Crosshair IV Hero (Socket AM4, AMD X370);
  • ASUS 970 PRO Gaming/Aura (Socket AM3+, AMD 970 + SB950);
  • ASUS Maximus IX Hero (LGA1151, Intel Z270);
  • ASUS X99-Deluxe (LGA2011-v3, Intel X99).
• Память:
  • 2 × 8 Гбайт DDR4-3000 SDRAM, 15-17-17-35 (Corsair Vengeance LPX CMK16GX4M2A3000C15).
  • 4 × 4 Гбайт DDR4-3000 SDRAM, 15-17-17-35 (G.Skill [Ripjaws 4] F4-3000C15Q-16GRR).
  • 2 × 8 Гбайт DDR3-2133 SDRAM, 9-11-11-31 (G.Skill [TridentX] F3-2133C9D-16GTX).
• Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 1080 (8 Гбайт/256-бит GDDR5X, 1607-1733/10000 МГц).
• Дисковая подсистема: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
• Блок питания: Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise Build 14393 с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver Crimson ReLive Edition 17.2.1;
• Intel Chipset Driver 10.1.1.38;
• Intel Management Engine Interface Driver 11.6.0.1030;
• Intel Turbo Boost Max Technology 3.0 1.0.0.1029;
• NVIDIA GeForce 378.66 Driver.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Комплексные бенчмарки:

• BAPCo SYSmark 2014 SE – тестирование в сценариях Office Productivity (офисная работа: подготовка текстов, обработка электронных таблиц, работа с электронной почтой и посещение интернет-сайтов), Media Creation (работа над мультимедийным контентом — создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео), Data/Financial Analysis (обработка архива с финансовыми данными, их статистический анализ и прогнозирование инвестиций на основе некой модели) и Responsiveness (анализ отзывчивости системы при запуске приложений, открытии файлов, работе с интернет-браузером с большим количеством открытых вкладок, мультизадачности, копировании файлов, пакетных операциях с фотографиями, шифровании и архивации файлов и установке программ).
• Futuremark 3DMark Professional Edition 2.2.3509 — тестирование в сцене Time Spy 1.0.

Приложения:

• 7-zip 16.04 – тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт. Используется алгоритм LZMA2 и максимальная степень компрессии.
• Adobe After Effects CC 2017 – тестирование скорости рендеринга методом трассировки лучей. Измеряется время, затрачиваемое системой на обсчёт в разрешении 1920 × 1080@30fps заранее подготовленного видеоролика.
• Adobe Photoshop CC 2017 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, который включает типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.
• Adobe Photoshop Lightroom 6.8 – 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 12-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Nikon D300.
• Adobe Premiere Pro CC 2017 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.
• Autodesk 3ds max 2017 — тестирование скорости финального рендеринга. Измеряется время, затрачиваемое на рендеринг в разрешении 1920 × 1080 с применением рендерера mental ray стандартной сцены Hummer.
• Blender 2.78a – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.
• VeraCrypt 1.19 – тестирование криптографической производительности. Используется встроенный в программу бенчмарк, задействующий тройное шифрование Serpent-Twofish-AES.
• WinRAR 5.40 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт. Используется максимальная степень компрессии.
• x264 r2744 — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.264/AVC. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 30 Мбит/с.
• x265 2.2+17 8bpp — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется тот же видеофайл, что и в тесте скорости транскодирования кодером x264.

Игры:

• Ashes of Singularity. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, Quality Profile = High, MSAA=2x.
• Battlefield 1. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, Graphics Quality = Ultra.
• Civilization VI. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra.
• Deus Ex: Mankind Divided. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, Preset = Very High.
• Grand Theft Auto V. Разрешение 1920 × 1080, DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = x4, NVIDIA TXAA = Off, Population Density = Maximum, Population Variety = Maximum, Distance Scaling = Maximum, Texture Quality = Very High, Shader Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Reflection Quality = Ultra, Reflection MSAA = x4, Water Quality = Very High, Particles Quality = Very High, Grass Quality = Ultra, Soft Shadow = Softest, Post FX = Ultra, In-Game Depth Of Field Effects = On, Anisotropic Filtering = x16, Ambient Occlusion = High, Tessellation = Very High, Long Shadows = On, High Resolution Shadows = On, High Detail Streaming While Flying = On, Extended Distance Scaling = Maximum, Extended Shadows Distance = Maximum.
• Hitman™. 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.
• Metro: Last Light Redux. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, Very High Quality, Texture Filtering = AF 16X, Motion Blur = Normal, SSAA = On, Tessellation = Normal, Advanced PhysX = Off. При тестировании используется сцена Scene 1.
• Rise of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, Preset = Very High.
• The Witcher 3: Wild Hunt. Разрешение 1920 × 1080, Graphics Preset = High, Postprocessing Preset = High.
• Total War: WARHAMMER. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, Quality = Ultra.

⇡#Производительность в комплексных бенчмарках

SYSmark 2014 SE – главный комплексный тест, по которому можно судить о том, какую средневзвешенную производительность выдает та или иная система в самых типовых и самых массовых приложениях. И по его результатам вполне можно говорить о том, что процессоры Ryzen 5, когда они появятся, будут решать возложенную на них задачу лучше, чем их старшие собраться из семейства Ryzen 7. Сочетание числа ядер и тактовой частоты у Ryzen 5 1600X и Ryzen 5 1500X должно оказаться таким, что в среднем они смогут предложить уровень производительности старшего и младшего Kaby Lake в линейке Core i5, и это сделает их весьма интересной альтернативой интеловским процессорам среднего ценового диапазона.

Больше информации могут дать результаты, полученные в отдельных сценариях SYSmark 2014 SE.

В производительности смоделированных Ryzen 5 1600X и Ryzen 5 1500X нет ничего неожиданного. По сравнению с представителями серии Core i5 процессоры AMD предлагают большие ресурсы для исполнения многопоточных приложений, поэтому на диаграмме про сценарий Data/Financial Analysis они забираются чуть выше своих соперников. В сценарии Media Creation уровень производительности Core i5 обеспечивает лишь шестиядерник Ryzen 5 1600X. А в типичных офисных приложениях и тестах отзывчивости системы, где важна однопоточная производительность, Ryzen 5 1600X и Ryzen 5 1500X отстают даже от старшего Core i3, так как процессоры Intel с двумя или четырьмя ядрами могут похвастать заметно более высокой тактовой частотой.

В игровом DirectX 12-тесте 3DMark Time Spy производительность смоделированных Ryzen 5 1600X и Ryzen 5 1500X весьма впечатляет. Этот бенчмарк качественно оптимизирован под многопоточность, поэтому шестиядерник AMD опережает даже Core i7-7700K и почти догоняет Core i7-6800K, а четырёхъядерный Ryzen 5 1500X оказывается сопоставим с Core i5-7600K. Иными словами, сильные стороны у будущих процессоров AMD средней ценовой категории видятся те же, что и у Ryzen 7: предлагая поддержку SMT и в случае Ryzen 5 1600X большее число ядер, чем у равноценных CPU авторства Intel, они способны блеснуть быстродействием в ресурсоёмких задачах.

⇡#Производительность в ресурсоёмких приложениях

Когда мы знакомились с Ryzen 7 1800X, то пришли к выводу, что AMD выпустила отличный процессор для работы над созданием и обработкой контента. Ryzen 5, судя по всему, окажутся не менее привлекательными для этой цели вариантами. Дело в том, что в задачах такого рода шестиядерный Ryzen 5 1600X вполне способен предложить уровень быстродействия Core i7-7700K, а Ryzen 5 1500X – на равных соперничает с Core i5-7600K. При этом, судя по имеющимся данным, альтернативы компании AMD окажутся на несколько десятков долларов дешевле.

Впрочем, отличительные особенности архитектуры Zen проявляются и тут. Наиболее впечатляющую производительность от новых процессоров AMD средней ценовой категории следует ожидать при шифровании, в задачах рендеринга и при обработке видео (кроме формата HEVC). В то же время существуют области, где относительная скорость Ryzen 5 заметно ниже. Например, достичь уровня эквивалентных по цене Core i5 процессорам Ryzen 5 1600X и Ryzen 5 1500X не удаётся в задачах обработки изображений.

⇡#Производительность в играх

Игровые тесты, которые мы проводим при испытаниях CPU, в первую очередь ставят своей целью раскрытие процессорной составляющей производительности. Именно поэтому все измерения проводятся в FullHD разрешении, и для сравнения выбираются те игры, зависимость частоты кадров в которых от мощности процессора проявляется сильнее.

Если к игровой производительности Ryzen 7 у нас возникли вполне обоснованные претензии, то в случае Ryzen 5 ситуация гораздо лучше. Как видно по диаграммам, производительность будущих шести- и четырёхъядерника Ryzen 5 1600X и Ryzen 5 1500X в игровых приложениях почти не отличается от скорости Ryzen 7 1800X. Восемь ядер Ryzen 7, да ещё и с SMT, для современных игр – явный перебор. Поэтому при уменьшении числа активных ядер до шести или даже четырёх производительность совсем не падает. Даже наоборот, в ряде случаев можно наблюдать небольшое улучшение показателей, ведь на каждое ядро в Ryzen 5 приходится больше кеш-памяти третьего уровня, плюс, у этих процессоров может чаще срабатывать технология XFR. К тому же, диспетчер задач Windows 10, который пока плохо знаком с особенностями новой архитектуры AMD, меньше «путается» в ядрах.

В результате, Ryzen 5 вполне способны оказаться не только хорошими вариантами для работы, но и могут оказаться вполне достойными вариантами для построения игровых систем средней ценовой категории. В этом ключе Ryzen 5 1500X можно рассматривать как альтернативу младшим Core i5, а Ryzen 5 1600X уже сейчас подтягивается до уровня средних представителей средней интеловской серии. При этом у Ryzen 5 1600X остаются вполне осязаемые перспективы для роста: оптимизации операционной системы и игровых приложений под новую архитектуру AMD ещё толком не начинались.

⇡#Энергопотребление

Наряду с оценкой производительности, мы сделали и прикидки относительно энергопотребления процессоров серии Ryzen 5. Используемый нами в тестовой системе новый цифровой блок питания Corsair RM850i позволяет контролировать потребляемую и выдаваемую электрическую мощность, чем мы и пользуемся для измерений. На графиках ниже приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД самого блока питания в данном случае не учитывается.

Здесь нужно иметь в виду одну особенность. Ryzen 5 будут базироваться на том же самом полупроводниковом кристалле Zeppelin, что и Ryzen 7, поэтому в общем случае измерение потребления восьмиядерного процессора с отключенными ядрами – вполне корректный способ для оценки энергопотребления Ryzen 5. Однако вмешательство в рабочие частоты, которое мы сделали при моделировании Ryzen 5 1500X, отключает SMU, а это в свою очередь влечёт за собой деактивацию внутреннего механизма, динамически управляющего напряжением отдельных ядер. В итоге, на все ядра подаётся единое напряжение, что несколько повышает общее потребление процессора в задачах с неравномерной нагрузкой на разные ядра. Иными словами, у Ryzen 5 1500X потребление будет немного меньше измеренных нами значений. Для Ryzen 5 1600X же никаких коррекций в частоты не вносилось, поэтому оценки для этого процессора имеют более высокую точность.

Выключение ядер у Ryzen слегка снижает потребление в состоянии простоя.

Под нагрузкой в виде рендеринга Ryzen с шестью и четырьмя ядрами демонстрируют существенное снижение потребления по сравнению с Ryzen 7 1800X. Однако они всё равно требуют электроэнергии больше, чем Core i7-7700K, не говоря уже о представителях серии Core i5, которые экономичнее в полтора, а то и в два раза.

А вот как выглядит ситуация с потреблением при максимально возможной нагрузке: в утилите Prime 28.10, которая активно использует чрезвычайно энергоёмкие FMA- и AVX2-инструкции.

Здесь потребление процессоров Intel, обладающих вдвое более широким AVX2-блоком, приближается к потреблению Ryzen 5 1500X и 1600X. А шестиядерный Core i7-6800K даже обгоняет по потреблению шестиядерник на микроархитектуре Zen. Однако в целом претензии к энергоэффективности представителей семейства Ryzen всё равно остаются.

⇡#Разгон

Спрогнозировать разгон перспективных процессоров Ryzen 5, не имея на руках «живых» экземпляров этих чипов, достаточно сложно. Да, они будут использовать аналогичные Ryzen 7 по структуре полупроводниковые кристаллы с восемью ядрами. Но в логичное масштабирование предельной частоты в зависимости от числа активных ядер будет вмешиваться отбор на этапе производства. Дело в том, что в Ryzen 5 1500X и 1600X будут преимущественно попадать полупроводниковые кристаллы с тем или иным браком, а процессоры на такой основе обычно разгоняются несколько хуже, чем их полноценные собратья.

Тем не менее, мы не удержались от предварительных прикидок, и посмотрели, как меняется частотный потенциал имеющегося у нас экземпляра Ryzen 7 1800X при отключении у него двух или четырёх ядер.

При подготовке первоначального обзора Ryzen 7 1800X этот процессор был разогнан до 4,0 ГГц, но полученный результат скорее стоило считать некой демонстрацией проблем Ryzen с частотным потенциалом. Дело в том, что для обеспечения стабильной работы на 4-гигагерцовой частоте нам тогда пришлось прибегнуть к повышению напряжения до 1,55 В, которое нельзя считать безопасным при долговременном использовании. Так, сама AMD считает, что допустимый максимум для работающего в повседневном режиме разогнанного Ryzen – это 1,4-1,45 В.

Однако прошлые проблемы с разгоном, как выяснилось, были вызваны вовсе не тем, что нам достался неудачный экземпляр процессора. Их создавала использовавшаяся в испытаниях материнская плата ASUS Crosshair VI Hero. Но со времени выхода первого обзора Ryzen 7 1800X инженеры компании ASUS успели выпустить новую прошивку версии 0902, которая смогла заметно улучшить стабильность процессора при работе в оверклокерских режимах. С этой прошивкой и с выбором в UEFI BIOS условно безопасного процессорного напряжения 1,45 В нам удалось добиться стабильной работоспособности тестового экземпляра Ryzen 7 1800X на частоте 3,975 ГГц.

Результат получен при всех работающих ядрах, температура не превышает 94 градуса.

Тот же процессор в режиме эмуляции Ryzen 5 1600X, то есть с шестью активными ядрами, разогнался чуть лучше – стабильная работа стала возможна на частоте 4,0 ГГц.

Температура не превышала 91 градус, однако нужно отметить, что средний уровень напряжения процессора из-за особенностей реализации VRM на материнской плате ASUS в данном случае оказался чуть выше.

Если же «уполовинить» Ryzen 7 1800X, переведя его в режим моделирования четырёхъядерника Ryzen 5 1500X, то максимальная частота при разгоне отодвигается ещё на 25 МГц.

Максимальная температура при частоте процессора 4,025 ГГц не снизилась: на этот раз её верхний предел вновь составил 91 градус. Впрочем, связано это скорее всего с тем, что плата вновь самостоятельно немного подняла реальное напряжение на процессоре.

В итоге же можно говорить о том, что отключение ядер в полупроводниковом кристалле процессоров Ryzen практически не сказывается на частотном потенциале, а наблюдавшийся нами небольшой прогресс (50 МГц при уменьшении числа активных ядер вдвое) может объясняться исключительно особенностями схемы питания на материнской плате, немного завышающей V_CORE при отключении ядер. Иными словами, весь частотный потенциал Ryzen компания AMD уже выжала по полной, и ожидать каких-то улучшений в разгоне от шести- и четырёхъядерников не приходится. Скорее всего, типичной частотой, на которой их можно будет эксплуатировать в оверколокерском режиме на постоянной основе, окажутся те же самые 4 ГГц, характерные и для Ryzen 7.

⇡#Выводы

Выхода семейства процессоров Ryzen 5 ждать явно стоит!

По итогам знакомства с пионерскими моделями Ryzen 7 у нас сложилось ощущение, что новые процессоры AMD больше подходят для работы, чем для развлечений, и сравниться с флагманскими Core i7 по быстродействию они могут в первую очередь в ресурсоёмких приложениях для создания и обработки цифрового контента. По игровой же производительности Ryzen 7 скорее следует сопоставлять с Core i5. Для современных видеокарт и высоких разрешений этого хватает с запасом, но геймерский потенциал у Core i7 всё-таки выше, и этот факт может неожиданно стать значимым, когда на рынке появятся более производительные графические карты новых поколений.

Однако такие выводы не распространяются на Ryzen 5 – семейство среднего уровня, в которое будут входить шести- и четырёхъядерные процессоры на микроархитектуре Zen. Как показали тесты, выключение в восьмиядерном полупроводниковом кристалле Ryzen двух или даже четырёх ядер практически не сказывается на игровой производительности. Это значит, что с геймерской точки зрения относительно недорогие модели Ryzen 5 будут почти не отличаться от Ryzen 7 и смогут противостоять своим главным соперникам куда более успешно. Ведь несмотря на то, что линейка Ryzen 5 будет включать в себя многоядерные процессоры с поддержкой SMT, AMD не собирается позиционировать её против Core i7, а планирует назначить представителям серии Ryzen 5 стоимость в диапазоне от $200 до $300, то есть ровно столько, сколько стоят сейчас интеловские Core i5. Но за счёт более развитой многопоточности и многоядерности, которая, весьма вероятно, всё-таки сможет пригодиться когда-то в будущем даже в играх, шести- и четырёхъядерные процессоры AMD смотрятся как минимум перспективнее интеловских двухсотдолларовых четырёхъядерников.

И это далеко не единственное преимущество Ryzen 5 на фоне Core i5. Грядущие новинки AMD, как и их старшие собратья, сохраняют и высокую для своей цены производительность в ресурсоёмких приложениях. В рабочих сценариях шестиядерный Ryzen 5 1600X вполне можно рассматривать как достойную альтернативу Core i7-7700K, а Ryzen 5 1500X с четырьмя ядрами уверенно соперничает с Core i5-7600K. Всё это в сумме способно сделать из Ryzen 5 не просто конкурентное, а определённо лучшее в своей ценовой категории предложение.

Впрочем, по первому впечатлению, радужно далеко не всё. Отключение ядер в восьмиядерном полупроводниковом кристалле Ryzen, к сожалению, не приводит к улучшению оверклокерского потенциала, и это значит, что будущие шести- и четырёхъядерники AMD, скорее всего, так и останутся процессорами с «тугим» разгоном, не способными дотянуться до тех частотных рубежей, на которых уверенно закрепляются современные Kaby Lake.

В заключение стоит напомнить, что все сделанные выводы носят предварительный характер, поскольку основаны на моделировании характеристик будущих процессоров Ryzen 5. В чём-то, возможно, мы и неправы, и ясно это станет относительно скоро: выход Ryzen 5 ожидается в течение ближайших месяцев.