Обзор процессора AMD Ryzen Threadripper 2920X: стоит ли брать 12-ядерник AMD вместо Core i9-9900К?

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

Главные герои в сегодняшнем тесте – 12-ядерный Ryzen Threadripper 2920X и 8-ядерный Core i9-9900K. Однако для того, чтобы их сопоставление проходило на подобающем фоне, в число участников испытаний мы добавили несколько других процессоров. Это 16-ядерные Threadripper первого и второго поколений — 1950X и 2950X; 12-ядерный предшественник 2920X, Threadripper 1920X; а также старший массовый Socket AM4-процессор Ryzen 7 2700X. Со стороны Intel тестирование было расширено за счёт 8-ядерного Core i7-9700K и двух LGA2066-процессоров серии Core X: восьмиядерного Core i7-7820X и 10-ядерного Core i9-7900X.

В конечном итоге список задействованных комплектующих выглядит так:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 7 2700X (Pinnacle Ridge, 8 ядер + SMT, 3,7-4,3 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen Threadripper 1920X (Whitehaven, 12 ядер + SMT, 3,5-4,0 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen Threadripper 1950X (Whitehaven, 16 ядер + SMT, 3,4-4,0 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen Threadripper 2920X (Colfax, 12 ядер + SMT, 3,5-4,3 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen Threadripper 2950X (Colfax, 16 ядер + SMT, 3,5-4,4 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-9900K (Coffee Lake Refresh, 8 ядер + HT, 3,6-5,0 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-7900X (Skylake-X, 10 ядер + HT, 3,3-4,3 ГГц, 13,75 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-9700K (Coffee Lake Refresh, 8 ядер, 3,6-4,9 ГГц, 12 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-7820X (Skylake-X, 8 ядер + HT, 3,6-4,3 ГГц, 11 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: Noctua NH-U14S.
• Материнские платы:
  • ASRock X470 Taichi (Socket AM4, AMD X470);
  • ASRock Z390 Taichi (LGA1151v2, Intel Z390);
  • ASUS Prime X299-Deluxe (LGA2066, Intel X299);
  • MSI MEG X399 Creation (Socket TR4, AMD X399).
• Память:
  • 2 × 8 Гбайт DDR4-3466 SDRAM, 16-16-16-36 (G.Skill Trident Z RGB F4-3466C16D-16GTZR).
  • 4 × 8 Гбайт DDR4-3466 SDRAM, 16-16-16-36 (G.Skill Trident Z RGB F4-3466C16Q-32GTZR).
• Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti (TU102, 1350/14000 МГц, 11 Гбайт GDDR6 352-бит).
• Дисковая подсистема: Samsung 960 PRO 1TB (MZ-V6P1T0BW).
• Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).

Все интеловские процессоры тестировались при включённой опции Multi-Core Enhancements, то есть с отменой каких-либо ограничений по энергопотреблению. Мы отдаём себе отчёт в том, что данный режим несколько расходится со спецификациями Intel, однако большинство пользователей волей-неволей использует процессоры именно в нём. Дело в том, что все без исключения производители материнских плат активируют Multi-Core Enhancements по умолчанию, и какого-либо перелома этой тенденции не предвидится.

В то время как тесты почти всех систем были проведены с памятью, работающей в режиме DDR4-3466, для Ryzen Threadripper частоту памяти приходилось понижать до 3200 МГц ввиду особенностей контроллера памяти этих процессоров.

Зато Ryzen Threadripper 2920X был протестирован дважды: как в номинальном режиме, так и при включении функции Precision Boost Override, которая увеличивает его частоту за счёт отмены ограничений по потреблению и тепловыделению.

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise (v1803) Build 17137.1 с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver 18.10;
• Intel Chipset Driver 10.1.1.45;
• Intel Management Engine Interface Driver 11.7.0.1017;
• NVIDIA GeForce 416.81 Driver.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Комплексные бенчмарки:

• BAPCo SYSmark 2018 – тестирование в сценариях Productivity (офисная работа: обработка электронных таблиц, архивация и разархивация файлов, работа с PDF и текстовыми документами, электронная почта, установка и удаление программ, создание презентаций, оптическое распознавание просканированного документа), Creativity (работа над мультимедийным контентом — склейка панорам из нескольких изображений, создание HDR-фотографий, подготовка изображений к печати, импорт и экспорт фотографий, распознавание лиц на фото с применением ИИ-алгоритмов, перекодирование видео, подготовка видео к публикации в вебе), Responsiveness (запуск «тяжёлых» программных пакетов, работа в браузере с большим числом открытых вкладок, установка и удаление программ, переключение между вкладками браузера и открытыми приложениями, запись набора документов в папку).
• Futuremark 3DMark Professional Edition 2.4.4264 — тестирование в сцене Time Spy Extreme 1.0.

Приложения:

• 7-zip 18.05 — 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 Lightroom Classic СС 7.3 – 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 CC 2018 12.1.0 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат YouTube 4K проекта, содержащего HDV 2160p30 видеоряд с наложением различных эффектов.
• Blender 2.79b – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.
• Corona 1.3 – тестирование скорости рендеринга при помощи одноимённого рендерера. Измеряется скорость построения стандартной сцены BTR, используемой для измерения производительности.
• Microsoft Visual Studio 2017 (15.1) – измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта – профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 2.79b.
• OBS Studio 22.0.2 – тестирование производительности и гладкости потоковой трансляции игрового контента. Используются следующие настройки видеопотока: кодер x264, разрешение 1080p@60fps, битрейт 10 Мбит/с, CPU Usage Preset = very fast.
• Stockfish 9 – тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Измеряется скорость перебора вариантов в позиции «1q6/1r2k1p1/4pp1p/1P1b1P2/3Q4/7P/4B1P1/2R3K1 w».
• VeraCrypt 1.22.9 – тестирование криптографической производительности. Используется встроенный в программу бенчмарк, задействующий тройное шифрование Kuznyechik-Serpent-Camellia.
• x264 r2851 — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.264/AVC. Для оценки производительности используется исходный 2160p@24FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 42 Мбит/с.
• x265 2.4+14 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:

• Assassin’s Creed Odyssey. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra High. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra High.
• Civilization VI. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, MSAA = 2x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra.
• Far Cry 5. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On.
• Kingdom Come: Deliverance. Разрешение 1920 × 1080: Overall Image Quality = Ultra High. Разрешение 3840 × 2160: Overall Image Quality = Ultra High.
• Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA. Разрешение 3840 × 2160: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = Off.
• Total War: Warhammer II. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, Quality = Ultra.
• Watch Dogs 2. Разрешение 1920 × 1080: Field of View = 70°, Pixel Density = 1.00, Graphics Quality = Ultra, Extra Details = 100%. Разрешение 3840 × 2160: Field of View = 70°, Pixel Density = 1.00, Graphics Quality = Ultra, Extra Details = 100%.

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 тестах

Тест SYSmark 2018 оценивает средневзвешенную производительность систем не в каких-то избранных приложениях, а в целом, когда пользователь решает задачи того или иного характера. Для оценки используются реалистичные сценарии и распространённые приложения офисного, творческого и вспомогательного характера: Acrobat Pro DC, Photoshop CC, Lightroom Classic CC, BowPad 2.3, CyberLink PowerDirector 15, FileZilla 3, Chrome 65, Excel 2016, OneNote 2016, Outlook 2016, PowerPoint 2016 и Word 2016.

И при такой постановке вопроса Ryzen Threadripper 2920X не выдерживает конкуренции не только с Core i9-9900K, но и со значительно более доступным Core i7-9700K. Почему так происходит, понять несложно. Большинство общеупотребительных приложений продолжает сильно зависеть от однопоточной производительности, а в такой дисциплине процессоры Intel заметно сильнее любых Ryzen. Тест показывает, что для обычной повседневной работы гоняться за числом ядер совершенно нет смысла. 16- и 12-ядерные Threadripper почти не превосходят по производительности восьмиядерник Ryzen 7 2700X, и лишь в сценарии Creation, где речь идёт о создании и обработке цифрового контента, многоядерные CPU могут проявить свои преимущества. Впрочем, даже в таком, наиболее благоприятном для Threadripper 2920X, случае похвастать лучшим результатом по сравнению с Core i7-9700K и Core i9-9900K он не может.

Дополняют результаты, продемонстрированные процессорами в SYSmark 2018, показатели производительности, измеренные в синтетическом игровом тесте 3DMark Time Spy Extreme, который отличается качественной оптимизацией под многопоточность и современные наборы инструкций. Здесь картина получается немного иной и 12 ядер Zen+ выглядят сильнее, чем восемь ядер Core.

⇡#Производительность в ресурсоёмких приложениях

Если результаты различных комплексных тестов дают двоякую картину, то при измерении производительности в ресурсоёмких приложениях никаких вопросов не остаётся. С ролью базиса рабочей системы Threadripper 2920X справится явно лучше, чем Core i9-9900K. Из десяти проверенных нами ресурсоёмких приложений 12-ядерный процессор AMD выиграл в восьми случаях. Где-то это произошло благодаря увеличенному числу вычислительных ядер, где-то благодаря более высокой пропускной способности памяти, но факт остаётся фактом: если вам требуется недорогая рабочая станция, то Threadripper 2920X представляется более рациональным выбором, нежели старший LGA 1151v2-процессор Intel. Более того, неплохо смотрится новый 12-ядерник AMD даже на фоне Core i9-7900X для платформы LGA 2066.

Правда, нужно сделать одну важную оговорку. Слабым местом микроархитектуры Zen+ остаётся скорость работы с векторными инструкциями. Поэтому в приложениях, где активно используются AVX/AVX2-команды, Threadripper 2920X может оказываться всё же слабее процессоров Intel аналогичной стоимости. В первую очередь это касается программ для перекодирования видео и нелинейного видеомонтажа, и этот нюанс необходимо иметь в виду.

Рендеринг:

Обработка фото:

Работа с видео:

Перекодирование видео:

Компиляция:

Архивация:

Шифрование:

Шахматы:

⇡#Производительность в играх

⇡#Тесты в разрешении Full HD

Добавление ядер вряд ли может помочь процессорам AMD приблизиться по игровой производительности к Core i7-9700K и Core i9-9900K. Причины отставания любых Ryzen, в том числе и Ryzen Threadripper, кроются в другом: их показатель IPC хуже, а кроме того, они страдают от высоких задержек в подсистеме памяти и при межъядерном взаимодействии. Дополнительные ядра всё это компенсировать не могут, и поэтому представленные на диаграммах ниже числа удивлять не должны. В Full HD и при использовании высокопроизводительного видеоускорителя GeForce GTX 2080 Ti система на базе Ryzen Threadripper 2920X отстаёт от интеловских систем по среднему FPS в среднем на 25-30 %.

⇡#Тесты в разрешении 4K

Поклонники продукции AMD привыкли к тому, что Ryzen и Threadripper в высоких разрешениях подтягиваются по уровню FPS к показателям флагманов Intel. Однако нужно понимать, что происходит это вовсе не потому, что при увеличении разрешения процессоры AMD начинают работать лучше. Причина в том, что частота кадров начинает ограничиваться видеокартой, и из-за этого мы просто не можем увидеть истинную игровую мощность CPU. Тем не менее после появления на рынке GeForce GTX 2080 Ti различия в производительности стали заметны и при выборе 4K-разрешения. В частности, Threadripper 2920X проигрывает Core i9-9900K по средней частоте кадров около 9 %. А если в качестве базовой метрики выбрать минимальную частоту кадров, то интеловский флагман для LGA 1151v2-систем окажется лучше 12-ядерного монстра AMD на ещё более заметные 15 %.

Всё это говорит о том, что для игровых систем выбирать Threadripper 2920X всё-таки не слишком рационально. Это отличный вариант для работы, но в игровых сборках этот процессор вложенные в него немалые средства отработать не сможет. Более того, лучшую игровую производительность выдаёт даже куда более доступный Ryzen 7 2700X.

⇡#Производительность при стриминге

Многие геймеры выбирают мощные процессоры исходя из желания заниматься потоковой трансляцией. Поэтому мы добавили в тестирование ещё один игровой сценарий – стриминг силами процессора. На данный момент этот раздел носит пробный характер, но впоследствии, при наличии к таким тестам должного интереса, мы планируем его расширить.

В этот раз для тестов стриминга была использована одна игра, Far Cry 5. За кодирование видеопотока отвечало популярное приложение Open Broadcasting System (OBS) Studio. В нём мы использовали программный кодер x264. Трансляция проводилась в разрешении 1920 × 1080 при частоте кадров 60 FPS и фиксированном битрейте 10 Мбит/с. В настройках кодирования выбирался профиль настроек качества faster.

Параллельный захват и кодирование изображения достаточно сильно нагружают процессор, и дополнительные ядра тут точно не помешают. Однако все участники тестирования продемонстрировали достаточную производительность: падение FPS на передающей стороне составило от 5 до 27 процентов. Меньше всего теряют в производительности конфигурации, построенные на многоядерных Threadripper, хуже всего проявил себя в этом отношении Ryzen 7 2700X. Тем не менее это не повлияло на суммарный результат: лучшую частоту кадров на стороне стримера всё равно обеспечивают интеловские решения – Core i7-9700K и Core i9-9900K.

Однако нужно учитывать не только уровень FPS, но и ещё один параметр – качество трансляции на выходе. Впрочем, никаких проблем здесь не возникло. Все протестированные конфигурации смогли обеспечить доставку до точки назначения 100 % кадров — с одним лишь исключением: восьмиядерный Core i7-9700K терял около 0,5 % кадров.

⇡#Энергопотребление

Тесты энергопотребления Threadripper 2920X представляют не меньший интерес, чем тесты производительности. Как мы выяснили ранее, Core i9-9900K – очень прожорливый процессор, и оценить, как на его фоне смотрится построенный на двух 12-нм кристаллах 12-ядерник AMD, весьма любопытно.

Удовлетворить интерес несложно. Используемый нами в тестовой системе цифровой блок питания серии Thermaltake Toughpower DPS G 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.

Сенсации не случилось. Процессоры семейства Ryzen Threadripper демонстрируют заметно более высокое практическое потребление, нежели новые восьмиядерники Coffee Lake Refresh. Некий паритет можно наблюдать лишь при предельной нагрузке, создаваемой Prime95 29.4, но нужно иметь в виду, что эта утилита опирается на AVX-инструкции, обработка которых в процессорах Intel идёт в полноскоростном 256-битном режиме, а не в 128-битном, как это заложено в архитектуре Zen+.

⇡#Выводы

Результаты тестирования нельзя назвать неожиданными. Всё получилось именно так, как и предполагалось вначале. Несмотря на то, что волею судеб 12-ядерный Ryzen Threadripper 2920X попал в одну ценовую категорию с восьмиядерным Core i9-9900K, процессоры эти совершенно различны в практическом применении. Иными словами, Threadripper 2920X не способен стать универсальной альтернативой для старшего Coffee Lake Refresh.

К сожалению, у AMD пока нет готового рецепта, каким образом можно было бы нарастить игровую производительность своих чипов, и поэтому они продолжают заметно проигрывать процессорам Intel, особенно в случае использования в системе флагманских графических карт последнего поколения. С представителями семейства Threadripper это, кстати говоря, проявляется ещё сильнее: такие процессоры, составленные из двух полупроводниковых кристаллов, в играх ещё медленнее, чем Ryzen 7 2700X. Поэтому, если речь идёт об игровой конфигурации, Ryzen Threadripper 2920X – вариант явно неудачный.

Однако есть у Ryzen Threadripper 2920X и сильная сторона. Этот процессор демонстрирует высокую производительность в ресурсоёмких рабочих приложениях, направленных на обработку и создание контента. Как показывают тесты, в качестве варианта для сравнительно недорогой рабочей станции Threadripper 2920X подойдёт явно лучше, чем тот же Core i9-9900K. И более того, среди процессоров Intel нет ни одного варианта с близкой ценой, который мог бы превзойти новый 12-ядерник AMD.

Не стоит забывать и ещё об одном важном конкурентном преимуществе семейства Threadripper. Такие процессоры предлагают четыре канала памяти, что означает практическую возможность установки в систему 128 Гбайт ОЗУ, и поддерживают 60 линий PCI Express, позволяющих собирать конфигурации с большим числом PCIe-устройств (NVMe-накопителей или видеокарт). И то и другое может стать весомым аргументом в пользу выбора Threadripper 2920X для рабочей станции.

Тем не менее мы не склонны думать, что имеющиеся у Threadripper 2920X плюсы сделают его хоть сколь-нибудь популярным выбором. Для геймеров он совершенно бессмысленен, а специалисты скорее сделают ставку на его 16-ядерных собратьев, которые предлагают заметно более высокую производительность в многопоточных профессиональных задачах. Более того, относящийся к первому поколению 16-ядерный Threadripper 1950X сегодня можно найти в продаже даже дешевле нового 12-ядерника. А это означает, что рыночных перспектив у Threadripper 2920X пока не просматривается.