Обзор процессора AMD Ryzen 9 3900X: раздвоение личности

На прошлой неделе AMD устроила компьютерной прессе настоящий кошмар. Желание компании выпустить свои новые 7-нм продукты непременно в «красивую» дату 7 июля (7.07) привело к тому, что подготовка к их анонсам велась в дикой спешке и очень сумбурно. Например, образцы Ryzen 3000 приехали в нашу лабораторию всего за пять дней до «часа X», но даже в течение этих пяти дней мы то и дело получали обновления BIOS для тестовой материнской платы на базе набора логики X570, которые не только исправляли ошибки и добавляли платформе стабильности, но и серьёзно влияли на производительность.

Из-за этого мы были поставлены перед непростым выбором: либо заниматься непрерывным перетестированием новых процессоров на очередных версиях прошивок и отказаться от любых попыток успеть с публикацией обзора первых носителей микроархитектуры Zen 2 в момент окончания информационного эмбарго, либо использовать в публикации не самые актуальные данные о производительности. Но в итоге был выбран компромисс: обзор был разделён на две части. Первую часть, которая посвящена восьмиядерному Ryzen 7 3700X, вы, скорее всего, уже прочитали – она появилась на нашем сайте в тот самый момент, когда по всему миру стартовали продажи Ryzen 3000. А эта статья – вторая часть, и в ней речь пойдёт о старшем 12-ядерном представителе нового семейства, процессоре Ryzen 9 3900X.

Такое разделение позволило нам ещё раз перепроверить все результаты на последней (к текущему моменту) версии прошивки для материнской платы и гарантировать, что первые покупатели Ryzen 3000 получат в своё распоряжение именно тот уровень производительности, о котором идёт речь в данном материале.

Впрочем, никакой уверенности, что этот уровень производительности не подвергнется очередным корректировкам уже в самое ближайшее время, у нас нет. Дело в том, что те пять разных версий BIOS для нашей тестовой материнской платы, которые мы проверили за пять дней экспериментов, меняли в системе достаточно фундаментальные вещи. В них AMD не только занималась оптимизацией контроллера памяти, но и «подкручивала» переменные технологии Precision Boost 2, повышая реальные частоты процессоров в ущерб энергоэффективности. И вполне возможно, что впоследствии компания захочет как-то изменить рабочие параметры своих процессоров ещё раз. Иными словами, сегодняшние тесты Ryzen 3000 – это лишь предварительное знакомство, которое происходит на одном из ранних этапов жизненного цикла новинок.

Возможно, в сложившихся условиях правильным было бы подождать несколько недель и подробно протестировать новые чипы, когда ситуация с ними уже устаканится: производители материнских плат подготовят стабильные версии прошивок, основанные на библиотеках AGESA, которые имеют все необходимые оптимизации, а AMD придёт к конечному пониманию, какого баланса между производительностью и энергоэффективностью она хочет достичь в конечном итоге.

Однако поступать так было бы не слишком рационально. Ажиотаж, созданный вокруг новой версии микроархитектуры авторства AMD и первых десктопных процессоров на её основе, настолько велик, что компьютерное сообщество готово глотать любую информацию, пусть даже она носит характер грубой оценки. Поэтому обзор Ryzen 9 3900X всё-таки выходит на нашем сайте сразу после обзора Ryzen 7 3700X, несмотря на явную «сырость» этих продуктов. Позднее же, чтобы поставить финальную точку в теме производительности новинок, мы просто протестируем их ещё раз.

⇡#Из восьми — двенадцать: топология Ryzen 9 3900X

Вместе с новой микроархитектурой Zen 2 компания AMD вводит в употребление и новую топологию. Процессоры теперь представляют собой не монолитный кристалл, а собираются из нескольких составляющих. Это позволяет компании в рамках старой экосистемы Socket AM4 предложить новые мощные CPU, насчитывающие 12 и 16 ядер. Бюджет таких многоядерных процессоров состоит почти из 10 млрд транзисторов, но они распределены по нескольким полупроводниковым кристаллам, подобно тому, как это было сделано в HEDT-процессорах Ryzen Threadripper.

Однако в отличие от Threadripper десктопные процессоры нового поколения конструируются не из одинаковых компонентов, в них используются полупроводниковые кристаллы двух разных типов. Во-первых, это восьмиядерные «вычислительные» CCD-чиплеты, выпускаемые по 7-нм техпроцессу на предприятиях TSMC. Каждый такой чиплет объединяет в себе два CCX-комплекса, содержащих по четыре ядра и 16 Мбайт кеш-памяти третьего уровня. Во-вторых, дополнительный 12-нм I/O-чиплет с контроллером памяти, контроллером PCI Express 4.0 и элементами SoC, который отвечает за функции ввода-вывода.

С учётом того, что Ryzen 9 3900X – двенадцатиядерный процессор, он сконструирован сразу из трёх полупроводниковых кристаллов: из двух 7-нм CCD-чиплетов, насчитывающих по 3,9 млрд транзисторов площадью по 74 мм², и 12-нм I/O-чиплета площадью примерно 125 мм², состоящего из 2,09 млрд транзисторов. Соединяются чиплеты шиной Infinity Fabric, такой же, как используется для связи между CCX-комплексами внутри одного CCD-чиплета. Причём, что особенно важно, чиплеты с ядрами не имеют прямого связывающего их линка, а всё межъядерное взаимодействие строится через I/O-чиплет, который играет также и роль коммутатора.

Нетрудно сосчитать, что в 12-ядерном процессоре Ryzen 9 3900X должны быть активны не все ядра из доступных. И это действительно так: по одному вычислительному ядру в каждом имеющемся CCX-комплексе аппаратно заблокировано, что и делает из изначально 16-ядерной заготовки процессор с 12 ядрами. В данном случае ограничение количества ядер – мера отчасти вынужденная, поскольку 16 ядер достаточно трудно вписать в допустимые для Socket AM4 пределы энергопотребления. Но AMD всё же не отказывается от идеи выпуска и 16-ядерного Socket AM4-продукта. Такой проект запланирован на осень, он выйдет под именем Ryzen 7 3950X, но для него производителю придётся прибегнуть к специально организованному тщательному отбору полупроводниковых кристаллов.

Чиплетный подход позволяет получить сразу несколько преимуществ. Во-первых, он позволяет упростить дизайн и производство процессоров, а также предлагает пути для простой масштабируемости продуктов. Во-вторых, за счёт разделения функций по чиплетам разного типа AMD получила возможность обходиться без дублирования узлов, нужных в единичном количестве, например контроллера памяти или контроллера шины PCI Express 4.0. Благодаря тому, что все подобные блоки вынесены в единый I/O-чиплет, к которому CCD-чиплеты имеют равноправный доступ, логически процессор представляет собой монолитную структуру с централизованными механизмами обращения к памяти и к внешним устройствам. Никаких намёков на привычные пользователям Threadripper NUMA-режимы в Socket AM4-системах нет, все ядра в 12- и 16-ядерных процессорах имеют абсолютно одинаковый доступ ко всему массиву оперативной памяти.

Всё сказанное стоит проиллюстрировать результатами практических измерений. Что касается доступа к памяти, то с ним всё действительно в порядке. Ryzen 9 3900X показывает примерно те же латентности, что и восьмиядерный процессор Ryzen 7 3700X. А это значит, что подсоединение к I/O чиплету с контроллером памяти не одного, а сразу двух CCD-чиплетов не влечёт за собой никаких негативных эффектов. Благодаря чиплетной компоновке память для всех ядер действительно представляется единым массивом с одинаковыми задержками.

И кстати, обратите внимание, Ryzen 9 3900X не подвержен той самой проблеме с пониженной вдвое пропускной способностью записи, которую мы обнаружили у Ryzen 7 3700X. Получается, что контроллер памяти в I/O-чиплете Ryzen 3000 как раз оптимизирован для работы с двумя CCD-чиплетами и при подключении одного чиплета полную производительность выдать не может.

Но гораздо большее беспокойство, чем скорость работы памяти, вызывают латентности межъядерного взаимодействия. Кажется, что расположение ядер в различных CCD-чиплетах должно налагать существенный штраф при пересылках данных между ними. Например, латентность при обмене информацией между ядрами, находящимися в разных кристаллах в процессорах Threadripper, в полтора раза выше, чем при пересылках между ядрами разных CCX-комплексов внутри одного кристалла. Однако, как это ни удивительно, подобной проблемы у Ryzen 9 3900X вообще не существует. Здесь межъядерное взаимодействие между ядрами, относящимися к разным CCX-комплексам, приводит к одинаковым задержкам вне зависимости от того, идёт речь про CCX в одном и том же или в различных CCD-чиплетах.

И это – действительно серьёзное достижение. Благодаря централизованной схеме взаимного соединения ядер, многокристальный процессор Ryzen 9 3900X со стороны выглядит как полностью цельное решение. Никаких дополнительных штрафов при межчиплетной коммуникации в нём действительно нет. И следовательно, нет никаких причин для сравнения Ryzen 9 3900X с Threadripper. То, что предлагает AMD на этот раз, – полноценный 12-ядерный процессор, а не сборка из двух шестиядерников в одном корпусе.

⇡#Подробнее о характеристиках Ryzen 9 3900X

В обзоре Ryzen 7 3700X мы сопоставляли его со старшими LGA1151-процессорами Intel. Это было логично, исходя из числа ядер и потоков: Ryzen 7 3700X – восьмиядерный и шестнадцатипоточный CPU, равно как и Core i9-9900K. Однако на самом деле AMD продолжает следовать своему принципу «у нас будет больше ядер за те же деньги, чем у конкурента» и противопоставляет Core i9-9900K совсем другой свой процессор. Рекомендованную стоимость на уровне $499 в новом модельном ряду получил 12-ядерный и 24-поточный Ryzen 9 3900X, и именно он позиционируется в качестве альтернативы для пятисотдолларового восьмиядерника Core i9-9900K.

Уже при простом сопоставлении характеристик Ryzen 9 3900X против Core i9-9900K процессор AMD выглядит очень внушительно. Ведь помимо полуторакратного превосходства в числе ядер и потоков Ryzen 9 3900X может предложить и гигантский L3-кеш суммарным объёмом 64 Мбайт, в то время как в конкурирующем процессоре кеш-память третьего уровня меньше в четыре раза. Кроме того, Ryzen 9 3900X может похвастать официальной поддержкой DDR4-3200 и ускоренного варианта шины PCI Express 4.0.

Единственное, в чём Ryzen 9 3900X пока не смог превзойти процессоры Intel, так это тактовые частоты. Они для 12-ядерника заявлены в диапазоне 3,8-4,6 ГГц, хотя в реальности он будет стремиться приблизиться к его верхней границе за счёт агрессивно настроенной технологии Precision Boost 2. Впрочем, более низкие частоты Ryzen 3000 вполне компенсируются его выдающимся показателем IPC (числом исполняемых за такт инструкций): как мы уже могли убедиться, во многих случаях на одинаковых частотах ядра Zen 2 работают даже быстрее ядер Coffee Lake Refresh.

В итоге, чтобы найти в стане Intel подходящего соперника для Ryzen 9 3900X с таким же числом ядер, нам неминуемо придётся обращаться к тяжеловесной HEDT-платформе LGA2066. Только в её составе есть 12-ядерник Core i9-9920X, но он оценивается в $1 199, то есть в 2,4 раза дороже флагманской новинки AMD, относящейся к массовой платформе Socket AM4. Тут, конечно, можно возразить, что HEDT-платформа предлагает четырёхканальный контроллер памяти и большее количество линий PCI Express, однако такие возможности вряд ли можно отнести к жизненно необходимым для большинства пользователей вещам. И это значит, что Ryzen 9 3900X фактически стирает грань между HEDT и Socket AM4. Благодаря такому подарку от AMD пользователи обычных массовых систем могут теперь получить тот уровень многопоточности, который совсем недавно был доступен только обладателям тяжеловесных и дорогостоящих платформ LGA2066 или Socket TR4.

Давайте посмотрим на характеристики Ryzen 9 3900X подробнее. Среди процессоров потребительского сегмента этот процессор смотрится как пришелец из иного мира. Так получается за счёт наличия увеличенного числа ядер и огромного кеша, а эти характеристики приобретены им благодаря внедрению чиплетного дизайна. Иными словами, правомерно говорить, что Ryzen 9 3900X – яркая демонстрация правильности взятого AMD курса. Инженеры компании «лёгким движением руки» собрали из двух CCD-чиплетов массовый процессор, догнать который по базовым характеристикам Intel в ближайшее время явно не сумеет.

Ещё одна особенность Ryzen 9 3900X – сравнительно неплохие частоты. Обычно процессоры с большим числом ядер получают меньшие тактовые частоты, но в этом случае получилось наоборот. И по номинальной, и по максимальной частоте Ryzen 9 3900X превосходит восьмиядерник Ryzen 7 3700X и даже опережает восьмиядерный Ryzen 7 3800X с точки зрения максимальной частоты. А это значит, что Ryzen 9 3900X будет хорош как в многопоточных приложениях, так и при более простой нагрузке на ограниченное число ядер. То есть данный процессор должен быть универсальным, а не узкоспециализированным решением для рабочих ресурсоёмких нагрузок, за это отвечает технология Precision Boost 2, в агрессивности которой в Ryzen 3000 мы уже убедились.

Посмотрите, например, как распределяются реальные рабочие частоты Ryzen 9 3900X в Cinebench R20 при нагрузке на различное число вычислительных ядер. Минимальные частоты, которые наблюдаются при полной загрузке процессора рендерингом, начинаются от 4,025 ГГц.

А например, при восьмиядерной нагрузке процессор уже способен работать на частоте 4,1 ГГц, то есть как минимум не медленнее, чем Ryzen 7 3700X. При этом в случае загрузки работой небольшого числа ядер Ryzen 9 3900X выходит на частоты выше 4,3-4,4 ГГц.

При знакомстве с Ryzen 7 3700X мы обратили внимание на его высокие рабочие температуры. Ryzen 9 3900X, в котором ядер в полтора раза больше, тоже оказался подвержен этой проблеме, причём даже в большей степени.

Стресс-нагрузка, полученная при помощи утилиты Prime95 29.8, поднимает температуру CPU в номинальном режиме вплоть до 95 градусов (с кулером Noctua NH-U14S), а конвертер питания материнской платы рапортует о потреблении процессором порядка 190 Вт электроэнергии.

Выглядит это несколько ненормально, и нам уже удалось получить неофициальные подтверждения, что в последних версиях BIOS, пришедших для X570-материнских плат перед анонсом Ryzen 3000, технология Precision Boost 2 настроена с сильным завышением допустимых пределов по потреблению и тепловыделению, что автоматически обеспечивает дополнительный прирост рабочих частот. Однако, судя по всему, инициатором такого «разгона из коробки» выступает сама AMD, и непонятно, то ли этот режим теперь станет стандартным, то ли его ввели лишь на время выхода первой волны обзоров, чтобы получить более положительные отзывы в прессе, и впоследствии он будет убран.

⇡#Разгон

Про разгон Ryzen 9 3900X рассказать особо нечего. Тут уже всё сделано до нас. Параметры технологии Precision Boost 2 у 12-ядерника выкручены до предела, и этот процессор работает на максимально возможных при динамическом разгоне частотах без какой-либо дополнительной настройки.

Если же говорить о разгоне статическом, то с установкой напряжения питания 1,2 В оказалось возможным добиться стабильной работы на частоте 4,0 ГГц. К сожалению, процессор сильно греется, и это практически полностью связывает руки при оверклокинге.

Очень сомнительно, что в таком статическом разгоне есть какой-то практический смысл. Технология Precision Boost 2 даже при 100-процентной нагрузке на процессор обеспечивает незначительно более низкую частоту, зато при загрузке работой лишь части ядер она способна обеспечить для Ryzen 9 3900X заметно лучшее быстродействие.

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

Это тестирование представляет собой расширенную версию тестов из обзора Ryzen 7 3700X. К участникам того исследования мы добавили нового главного героя, Ryzen 9 3900X, а также пару присутствующих на рынке HEDT-процессоров с 12 ядрами: Core i9-9920X и Ryzen Threadripper 2920X. Такая представительная компания соперников позволит нам практически проверить тезис о том, что Ryzen 9 3900X стирает грань между массовой платформой Socket AM4 и высококлассными (по старым меркам) решениями для рабочих станций.

В конечном итоге список задействованных в тестировании комплектующих получился следующим:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 9 3900X (Matisse, 12 ядер + SMT, 3,8-4,6 ГГц, 64 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 7 3700X (Matisse, 8 ядер + SMT, 3,6-4,4 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 7 2700X (Pinnacle Ridge, 8 ядер + SMT, 3,7-4,3 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen Threadripper 2920X (Colfax, 12 ядер + SMT, 3,5-4,3 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-9920X (Skylake-X, 12 ядер + HT, 3,5-4,4 ГГц, 19,25 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-9900K (Coffee Lake Refresh, 8 ядер + HT, 3,6-5,0 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-9700K (Coffee Lake Refresh, 8 ядер, 3,6-4,9 ГГц, 12 Мбайт L3).
• Процессорные кулеры:
  • Noctua NH-U14S;
  • Corsair Hydro Series H115i;
  • Enermax Liqtech 240 TR4.
• Материнские платы:
  • ASRock X570 Taichi (Socket AM4, AMD X570);
  • ASRock X470 Taichi (Socket AM4, AMD X470);
  • ASRock Z390 Taichi (LGA1151v2, Intel Z390);
  • ASRock X299 Taichi XE (LGA2066, Intel X299);
  • MSI MEG X399 Creation (Socket TR4, AMD X399).
• Память:
  • 2 × 8 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-16-16-36 (G.Skill Trident Z RGB F4-3600C16D-16GTZR);
  • 4 × 8 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-16-16-36 (G.Skill Trident Z RGB F4-360016Q-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 сравниваемые процессоры были протестированы с памятью, работающей в режиме DDR4-3600 с настройками таймингов по XMP, за исключением Ryzen 7 2700X и Ryzen Threadripper 2920X, которые с используемым нами комплектом в таком режиме не работают. Для этих процессоров использовался слегка более медленный режим DDR4-3466.

Все сравниваемые процессоры тестировались с настройками, принятыми производителями плат «по умолчанию». Это значит, что как для процессоров AMD, так и для Intel установленные ограничения по энергопотреблению игнорируются и используются предельно возможные частоты в целях получения максимальной производительности. Стоит подчеркнуть, что в таком режиме эксплуатирует процессоры подавляющее большинство пользователей, поскольку включение ограничений по тепловыделению и энергопотреблению требует специальной настройки параметров BIOS.

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise (v1903) Build 18362 с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver 1.07.07.0725;
• Intel Chipset Driver 10.1.1.45;
• Intel Management Engine Interface Driver 11.7.0.1017;
• NVIDIA GeForce 430.86 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 2.8.6546 — тестирование в сцене Time Spy Extreme 1.0.

Приложения:

• 7-zip 19.00 — 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 After Effects CC 2019 16.1.1 – тестирование скорости рендеринга анимационного ролика. Измеряется время, затрачиваемое системой на обсчёт в разрешении 1920 × 1080@30fps заранее подготовленного видеоролика.
• Adobe Photoshop Lightroom Classic СС 8.2.1 – 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 2019 13.1 — 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 (15.9.13) – измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта – профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 2.79b.
• OBS Studio 23.2.1 – тестирование производительности и гладкости потоковой трансляции игрового контента. Используются следующие настройки видеопотока: кодер x264, разрешение 1080p@60fps, битрейт 6 Мбит/с, CPU Usage Preset = medium или slow.
• Stockfish 10 – тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Измеряется скорость перебора вариантов в позиции «1q6/1r2k1p1/4pp1p/1P1b1P2/3Q4/7P/4B1P1/2R3K1 w».
• V-Ray 4.10.03 – тестирование производительности работы популярной системы рендеринга при помощи стандартного приложения V-Ray Benchmark Next;
• VeraCrypt 1.23 – тестирование криптографической производительности. Используется встроенный в программу бенчмарк, задействующий тройное шифрование Kuznyechik-Serpent-Camellia.
• x264 r2969 — 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 3.1+2 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: Gathering Storm. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra. Разрешение 2560 × 1440: DirectX 12, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra.
• Far Cry 5. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On. Разрешение 2560 × 1440: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = Off, Motion Blur = On.
• 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. Разрешение 2560 × 1440: 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. Разрешение 3840 × 2160: DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = Off, 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 2. 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. Разрешение 3840 × 2160: 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.
• 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.
• The Witcher 3: Wild Hunt. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Preset = Ultra, Postprocessing Preset = High. Разрешение 2560 × 1440: Graphics Preset = Ultra, Postprocessing Preset = High. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Preset = Ultra, Postprocessing Preset = High.
• 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%.
• World War Z. Разрешение 1920 × 1080: DirectX11, Visual Quality Preset = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX11, Visual Quality Preset = Ultra.

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

Комплексный бенчмарк SYSmark 2018 мы используем потому, что он даёт возможность оценивать производительность систем при выполнении комплексных пользовательских сценариев, включающих интерактивное взаимодействие пользователя с типовыми программами и многозадачность. Иными словами, на примере реальных приложений этот тест моделирует поведение пользователя, работающего в офисных или творческих программах из следующего списка: 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.

Стоит отметить, что после выхода майского обновления Windows 10, где для процессоров AMD был введён новый планировщик, учитывающий их топологию, результаты Ryzen в SYSmark 2018 явно улучшились. Благодаря этому флагманский Ryzen 9 3900X на итоговых диаграммах приближается к лидеру теста – Core i9-9900K. Попутно он уверенно опережает HEDT-процессоры с 12 ядрами авторства как AMD, так и Intel, и лишь в тесте отзывчивости (Responsiviness) отстаёт от представителей семейства Coffee Lake Refresh, у которых невозможно отнять их огромный плюс – низкие задержки при работе с памятью.

Дополняют результаты, продемонстрированные процессорами в SYSmark 2018, показатели производительности в синтетическом тесте 3DMark Time Spy Extreme, иллюстрирующем некую гипотетическую производительность в «играх будущего». Отдельный упор тут делается на качественную оптимизацию под многопоточность и современные наборы инструкций.

И в этом бенчмарке Ryzen 9 3900X выглядит как настоящая звезда: он не только опережает все флагманские массовые процессоры AMD и Intel, но и оказывается сильнее 12-ядерников из HEDT-сегмента. Под натиском нового 500-долларового процессора AMD для платформы Socket AM4 падает даже 1200-долларовый Core i9-9920X, что убедительно показывает серьёзность намерений AMD перекроить под себя весь процессорный рынок.

⇡#Производительность в приложениях

Пользователи, использующие компьютеры не для игр, а для работы, должны обратить на Ryzen 9 3900X очень пристальное внимание. Этот процессор способен предложить отличную многопоточную производительность. В приложениях для создания цифрового контента ему попросту нет никаких конкурентов среди массовых предложений. Среднее преимущество Ryzen 9 3900X перед Core i9-9900K составляет порядка 30 %, хотя эти процессоры формально относятся к одной ценовой категории.

Более того, про Ryzen 9 3900X действительно справедливо говорить, что он приносит в массовую платформу HEDT-производительность. По сравнению с тем же Ryzen Threadripper 2920X он быстрее на 17 % и даже на фоне Intel Core i9-9920X по меньшей мере не выглядит как худшее решение. Вернее даже будет сказать, что Ryzen 9 3900X чаще обходит по производительности Core i9-9920X, чем отстаёт от него. Иными словами, если говорить о ресурсоёмких приложениях, то Ryzen 9 3900X предлагает вдвое или даже втрое лучшую производительность в пересчёте на каждый вложенный в процессор доллар (или рубль).

Рендеринг:

Обработка фото:

Работа с видео:

Перекодирование видео:

Компиляция:

Архивация:

Шифрование:

Шахматы:

⇡#Производительность в играх

⇡#Тесты в разрешении FullHD

И здесь поклонников продукции AMD вновь ждут неплохие новости: 12-ядерный Ryzen 9 3900X в играх обеспечивает примерно такую же производительность, как и протестированный нами ранее Ryzen 7 3700X. У флагманского 12-ядерника совсем нет «болезни HEDT»: при игровой нагрузке он работает ровно так же, как привычный массовый процессор. Дизайн с двумя CCD-чиплетами и существенный рост числа вычислительных ядер не приводит к ухудшению кадровой частоты в играх, а значит, Ryzen 9 3900X можно рассматривать и как вполне приемлемую (хотя и явно избыточную) основу для геймерских систем.

Любопытно, что реализованная в Ryzen 9 3900X чиплетная топология с точки зрения игровой производительности ставит этот процессор выше Core i9-9920X. Однако как и в случае с Ryzen 7 3700X, дотянуться до Core i7-9700K и Core i9-9900K у флагмана AMD не получается. Старшие Coffee Lake Refresh прочно удерживают звание лучших процессоров для игр, и добавлением вычислительных ядер тут, конечно же, не поможешь. Впрочем, сокращение разрыва между Core i9-9900K и носителями микроархитектуры Zen 2 налицо: Ryzen 9 3900X отстаёт от Core i9-9900K (при условии использования в системе видеокарты верхнего уровня GeForce RTX 2080 Ti) всего на 12 %, а не на треть, как его предшественники.

⇡#Тесты в разрешении 4K

Покупатели процессоров AMD очень любят апеллировать к игровой производительности в разрешении 4K. Действительно, в высоком разрешении заметить разницу в быстродействии разных CPU становится труднее, поскольку основная часть нагрузки переносится на видеокарту. А раз результат одинаковый, то зачем платить больше и покупать процессоры Intel? Собственно, об этом как раз и можно сказать, если посмотреть на средний FPS по 11 играм в высоком разрешении. Кажется, что и Ryzen 9 3900X, и даже Ryzen 7 3700X практически не отличаются по игровому быстродействию от «лучшего геймерского процессора» Core i9-9900K.

Однако это всё-таки не совсем правда. Дело в том, что за неплохими игровыми результатами новых Ryzen 3000 в среднем скрываются некоторые достаточно неприятные частности. Так, в некоторых играх Ryzen 9 3900X всё-таки может заметно отставать от Core i9-9900K даже в разрешении 4K, особенно если говорить о минимальном FPS. Такими негативными для новинки AMD примерами могут быть Hitman 2 или Total War: Warhammer II. При этом обратных случаев, когда процессоры AMD превосходили бы по игровой производительности Core i9-9900K и Core i7-9700K, не наблюдается вовсе.

⇡#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. В этот раз для тестов стриминга была использована игра Far Cry 5. За кодирование видеопотока отвечало популярное приложение Open Broadcasting System (OBS) Studio. В нём использовался программный кодер x264. Трансляция проводилась в разрешении 1920 × 1080 при частоте кадров 60 FPS и фиксированном битрейте 6 Мбит/с. В настройках кодирования выбирался профиль настроек качества medium и slow.

Нет никаких сомнений, что чем больше ядер у процессора, тем лучше для стримеров. И Ryzen 9 3900X в этом плане – настоящий подарок. Этот процессор наряду с 12-ядерными HEDT-процессорами Core i9-9920X и Ryzen Threadripper 2920X способен совладать даже с профилем кодирования slow, по крайней мере если говорить о стриминге Far Cry 5. Восьмиядерные процессоры Core i9-9900K и Ryzen 7 3700X на первый взгляд тоже обеспечивают выпадение небольшого числа кадров, однако к ним стоит относиться настороженно. Более процессорозависимые игры при кодировании видеопотока с профилем slow потенциально могут отправить их в нокаут. Ну а Core i7-9700K и Ryzen 7 2700X с профилем slow вообще несовместимы. Причём Core i7-9700K не работает должным образом даже при выборе более лёгкого профиля medium.

Что касается частоты кадров на передающей стороне, то тут результаты выглядят так.

⇡#Энергопотребление

Говоря об энергопотреблении, вновь нужно припомнить, что в свежих версиях BIOS, основанных на библиотеках AGESA Combo_AM4 PI 1.0.0.3, производители материнских плат (очевидно, с подачи AMD) подредактировали параметры технологии Precision Boost 2 таким образом, чтобы процессоры Ryzen 3000 перестали учитывать вытекающие из характеристик TDP ограничения по потреблению и тепловыделению и выходили на максимальные частоты, выдавая как можно более высокую производительность. В результате вся экономичность Ryzen 3000 улетучилась, что мы и видим на диаграммах ниже.

Однако уверенности в том, что так будет и дальше, у нас нет. Производители материнских плат и AMD продолжают на ходу допиливать платформу, и что там получится в итоге, мы узнаем только тогда, когда это «в итоге» наступит. Поэтому пока приведённые значения потребления стоит рассматривать как предварительную оценку.

Впрочем, даже такая оценка выглядит для Ryzen 9 3900X скорее позитивно. Этот процессор явно экономичнее других представленных на рынке 12-ядерников, а в ресурсоёмких задачах потребляет даже меньше 8-ядерного Core i9-9900K. Иными словами, несмотря на то, что Ryzen 9 3900X – это три полупроводниковых кристалла, дюжина вычислительных ядер и порядка 10 млрд транзисторов, никаких ужасающих электрических аппетитов и тепловых выбросов он не демонстрирует.

⇡#Выводы

Несколько лет тому назад никто не мог даже мечтать о доступном 12-ядерном процессоре, но AMD всё изменила. Представленный на прошлой неделе флагманский Ryzen 9 3900X – это процессор, который можно было бы отнести к классу HEDT, но AMD твёрдо решила ломать все устои и представила его в рамках обычной платформы Socket AM4, да ещё и присвоила ему вполне массовую стоимость на уровне $500. Ключом к столь масштабному дальнейшему развитию многоядерной парадигмы стала «адская» смесь из нового 7-нм техпроцесса (предоставленного TSMC) и чиплетной топологии.

При этом Ryzen 9 3900X замечателен и ещё по одной причине. Большое количество вычислительных ядер этого процессора – отнюдь не компенсация недостаточной однопоточной производительности, высоких задержек при работе с данными или чего-либо иного. Напротив, микроархитектура Zen 2 позволила AMD добиться существенного прогресса и по этим направлениям, поэтому Ryzen 9 3900X выглядит всеядным и почти повсеместно высокопроизводительным: он отлично проявляет себя при нагрузке практически любого характера. Подробное тестирование в приложениях показало, что новый массовый флагман AMD намного быстрее восьмиядерного Core i9-9900K с примерно такой же ценой и, более того, зачастую превосходит даже 12-ядерный Core i9-9920X, оцениваемый в $1 200.

Впрочем, не стоит считать, что Ryzen 9 3900X выступает универсальным ответом на любые запросы, и если говорить об играх, то Ryzen 9 3900X представляется далеко не лучшим выбором. И тому есть как минимум две причины. Во-первых, при игровой нагрузке этот процессор не быстрее своих сородичей с меньшим числом ядер. И можно немало сэкономить, если для геймерской сборки выбрать не 12-ядерник, а восьми- или даже шестиядерный процессор серии Ryzen 3000: частота кадров при этом не пострадает.

Во-вторых, хотя AMD и движется хорошими темпами в сторону увеличения игровой производительности своих чипов, Ryzen 9 3900X в таких применениях работает всё же медленнее, чем Core i7-9700K или Core i9-9900K. Нельзя сказать, что его отставание столь же драматично, как в случае с Ryzen 7 2700X, однако незаметным его тоже не назовёшь. Поэтому, несмотря на то, что Ryzen 9 3900X можно считать просто блестящим вариантом «для работы и игр», как процессор «для игр и работы» он выглядит далеко не лучшим образом.

Иными словами, в первую очередь на Ryzen 9 3900X стоит обратить внимание тем энтузиастам, которые среди прочего относят себя к создателям контента и профессионалам. Благодаря флагманской новинке AMD, сегодня они действительно имеют возможность получить систему HEDT-класса, не прибегая к значительным финансовым тратам. И кроме того, именно они в силу специфики своей деятельности смогут по достоинству оценить ещё одну уникальную возможность обновленной платформы AMD – поддержку шины PCI Express 4.0 с удвоенной пропускной способностью.

В конечном же итоге остаётся только отдать должное инженерам AMD и признать, что с Zen 2 компания продолжила агрессивно наращивать обороты. Не так давно рынок потребительских процессоров был застойным, интелоориентированным и сугубо четырёхъядерным. Однако за два года AMD смогла полностью изменить лицо этого рынка: сегодня в моду вошли многоядерные процессоры, а Intel рискует превратиться из законодателя стандартов в серьёзно отстающего игрока.

И Ryzen 9 3900 выступает здесь яркой иллюстрацией происходящего тектонического сдвига. Этот бескомпромиссный высокопроизводительный процессор наверняка окажет огромное влияние на то, что будет происходить в ближайшие месяцы. Ценовое давление, которое будет оказывать AMD через Ryzen 9 3900, огромно, и оставить его без внимания не сможет даже неповоротливый и инерционный монстр с синим логотипом. В общем, дальше будет только интереснее.