Обзор процессора AMD Ryzen 9 3950X: фаталити

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

По большому счёту, Ryzen 9 3950X – настолько необычный процессор, что нормальных соперников той же весовой категории для него не существует. Для массового сегмента он слишком тяжеловесен, а для того, чтобы его можно было назвать HEDT-процессором, ему как минимум не хватает четырёхканальной памяти. В результате сравнивать Ryzen 9 3950X нам придётся одновременно с двумя разными категориями продуктов: флагманами для платформ LGA1151 и Socket AM4, а также с существующими 16-ядерными процессорами для платформ LGA2066 и Socket TR4. Кроме того, в сравнение также пришлось включить и 12-ядерный Core i9-9920X, который из каких-то не совсем понятных нам соображений считается компанией AMD главным конкурентом Ryzen 9 3950X.

В конечном итоге список задействованных в тестировании комплектующих получился следующим:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 9 3950X (Matisse, 16 ядер + SMT, 3,5-4,6 ГГц, 64 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 9 3900X (Matisse, 12 ядер + SMT, 3,8-4,6 ГГц, 64 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 7 3800X (Matisse, 8 ядер + SMT, 3,9-4,5 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen Threadripper 2950X (Colfax, 16 ядер + SMT, 3,5-4,4 ГГц, 32 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-9960X (Skylake-X, 16 ядер + HT, 3,1-4,4 ГГц, 22 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).
• Процессорный кулер: NZXT Kraken X72.
• Материнские платы:
  • ASRock X570 Taichi (Socket AM4, AMD X570);
  • ASRock Z390 Taichi (LGA1151v2, Intel Z390);
  • ASUS ROG Strix X299-E Gaming II (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 EVO Plus 2TB (MZ-V7S2T0BW).
• Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).

Все сравниваемые процессоры тестировались с настройками, принятыми производителями плат «по умолчанию». Это значит, что для платформ Intel обозначенные в спецификациях 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 лимитов по тепловыделению и энергопотреблению требует специальной настройки параметров BIOS.

Все сравниваемые процессоры были протестированы с памятью, работающей в режиме DDR4-3600 с настройками таймингов по XMP, за исключением Ryzen Threadripper 2950X, который с используемым нами комплектом в таком режиме не работает из-за ограничений контроллера памяти. Для этого процессора использовался более медленный режим DDR4-3200 с таймингами 14-14-14-32.

Также нужно осознавать, что процессоры, принимающие участие в тестировании, имеют несколько различную стоимость. Для справки в следующей таблице мы приводим либо рекомендованную производителем, либо реальную (если она значительно отличается от официальной) стоимость CPU.

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Pro (v1903) Build 18362.175 с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver 1.9.27.1033;
• Intel Chipset Driver 10.1.1.45;
• Intel Management Engine Interface Driver 11.7.0.1017;
• NVIDIA GeForce 441.08 Driver.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Комплексные бенчмарки:

• Futuremark PCMark 10 Professional Edition 2.0.2144 – тестирование в сценариях Essentials (обычная работа среднестатистического пользователя: запуск приложений, сёрфинг в интернете, видеоконференции), Productivity (офисная работа с текстовым редактором и электронными таблицами), Digital Content Creation (создание цифрового контента: редактирование фотографий, нелинейный видеомонтаж, рендеринг и визуализация 3D-моделей). Аппаратное ускорение OpenCL отключено.
• 3DMark Professional Edition 2.10.6799 — 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 CC 2019 20.0.6 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта Puget Systems Adobe Photoshop CC Benchmark 18.10, моделирующего типичную обработку изображения, сделанного цифровой камерой.
• Adobe Photoshop Lightroom Classic СС 8.4.1 – 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 13.1.5 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат YouTube 4K проекта, содержащего HDV 2160p30 видеоряд с наложением различных эффектов.
• Blender 2.80 – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели bmw27 из Blender Benchmark.
• Corona 1.3 – тестирование скорости рендеринга при помощи одноимённого рендерера. Для измерения производительности используется стандартное приложение Corona 1.3 Benchmark.
• Microsoft Visual Studio 2017 (15.9.17) – измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта – профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 2.79b.
• OBS Studio 24.0.3 – тестирование производительности и гладкости потоковой трансляции игрового контента. Используются следующие настройки видеопотока: кодер x264, разрешение 1080p@60fps, битрейт 6 Мбит/с, CPU Usage Preset = slow или slower.
• 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;
• x265 3.2+9 10bpp — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется исходный 2160p@24FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 42 Мбит/с.
• XMRig 4.6.2 – тестирование производительности при майнинге с использованием алгоритма RandomX.

Игры:

• Assassin’s Creed Odyssey. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra High. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra High.
• Far Cry 5. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = Off, Motion Blur = On.
• Gears 5. Разрешение 1920 × 1080: Default Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Default Quality = Ultra.
• 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: Three Kingdoms. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, Unit Size = Extreme. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, Quality = Ultra, Unit Size = Extreme.
• 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

Удивительно, но в PCMark 10 16-ядерной новинке AMD удаётся показывать лидирующую производительность во всех трёх принципиально различных сценариях. Как при обычном домашнем использовании ПК, так и в тяжёлых офисных приложениях и даже при работе с цифровым контентом Ryzen 9 3950X оказывается лучшим вариантом среди протестированных CPU. Похоже, AMD действительно удалось создать процессор без явных слабых мест, по крайней мере если говорить о комплексных метриках быстродействия.

Вторит PCMаrk 10 и другой комплексный бенчмарк, 3DMark, который оценивает гипотетическую игровую производительность в том случае, если программный движок качественно оптимизирован под современные технологии: многопоточность и векторные наборы команд. Ryzen 9 3950X здесь уступает лишь только 16-ядерному Core i9-9960X, который относится к числу HEDT-процессоров иной весовой категории. Думается, производительность 16-ядерного Zen 2 здесь в определённой степени сдерживается нехваткой пропускной способности памяти.

⇡#Производительность в приложениях

На данный момент Ryzen 9 3950X представляется весьма достойным процессором для использования в ресурсоёмких задачах. Его производительность примерно на 15 % лучше, чем у Ryzen 9 3900X, и на 66 % лучше, чем у Core i9-9900K. С таким потенциалом Ryzen 9 3950X удаётся почти всегда заметно превосходить 12-ядерный HEDT-процессор Intel Core i9-9920X и практически на равных соперничать с 16-ядерным Core i9-9960X.

Почти все опасения насчет того, подходящее ли окружение AMD выбрала для своего 16-ядерника, оказываются беспочвенны. Слабость платформы Socket AM4 с двухканальной памятью сдерживает быстродействие Ryzen 9 3950X в сравнительно небольшом числе случаев: при архивации или при обработке фото и видео. Зато в счётных задачах, таких как рендеринг, шахматы, разработка ПО или майнинг, новый флагман AMD очень хорош. Но даже если говорить о тех немногих приложениях, где Ryzen 9 3950X отстаёт от Core i9-9920X и Core i9-9960X, причин быть недовольным его производительностью нет. Во-первых, речь чаще всего идёт о сравнительно небольшом проигрыше в скорости. Во-вторых, не стоит забывать, что Ryzen 9 3950X – процессор для массовых систем, работающий в массовой платформе, и стоимость конфигурации на его основе заметно ниже, чем у полноценной рабочей станции.

Иными словами, если говорить о соотношении производительности и цены, то Ryzen 9 3950X выглядит абсолютным лидером по крайней мере до тех пор, пока AMD и Intel не обновили свои HEDT-платформы.

Рендеринг:

Обработка фото:

Работа с видео:

Перекодирование видео:

Компиляция:

Архивация:

Шахматы:

Майнинг:

⇡#Производительность в играх. Тесты в разрешении 1080p

Ситуация с производительностью Ryzen 9 3950X в играх вполне ожидаема. Этот процессор обеспечивает примерно такую же частоту кадров, как и другие старшие представители семейства Ryzen 3000. Все они уступают по игровому быстродействию лидеру в этой дисциплине, Core i9-9900K, но тем не менее на фоне HEDT-процессоров Intel смотрятся вполне достойно.

В Ryzen 9 3950X компании AMD удалось увеличить число ядер, не ухудшив производительность при работе с небольшим количеством потоков и ничего не испортив в скорости взаимодействия с кешем и системной памятью. Поэтому те пользователи, которые захотят использовать новый 16-ядерный процессор AMD не только для работы, но и для развлечений, скорее всего, останутся довольны, ведь другие настолько же универсальные варианты, способные так же хорошо справляться как с ресурсоёмкой нагрузкой, так и с играми, стоят существенно дороже.

⇡#Производительность в играх. Тесты в разрешении 2160p

С ростом разрешения разрыв между процессорами ожидаемо сокращается, так как основная нагрузка начинает ложиться на видеокарту. Поэтому разрыв в быстродействии различных процессоров становится совсем небольшим. А это значит, что игровая производительность не может стать тем фактором, который способен повлиять на выводы о превосходстве тех или иных многоядерных процессоров. Единственное, что нужно иметь в виду, — это то, что лучшее быстродействие в играх в любом случае обеспечивает Core i9-9900K. Добавление же ядер в процессорах Ryzen, как и в представителях семейства Intel Core X, не помогает в достижении ими того же уровня игровой производительности. Сила Core i9-9900K – в эффективной кольцевой шине и быстром контроллере памяти, вместо которых ни у Ryzen 3000, ни у Core X нет никаких альтернативных решений с похожими характеристиками латентности.

⇡#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 slow и slowest.

Профиль slow в целом вытягивают все протестированные процессоры, однако восьмиядерники Core i9-9900K и Ryzen 7 3800X делают это «на грани», не имея достаточного запаса производительности. Поэтому если вы действительно намереваетесь заниматься стримингом игр с высоким качеством, лучше выбрать процессоры с 12 ядрами или, например, новый Ryzen 9 3950X. Он обеспечивает чуть более низкий fps на фоне HEDT-решений Intel, но зато и стоит заметно дешевле.

Что же касается профиля slower, то сегодняшние участники тестирования не обладают достаточной мощностью для обеспечения потоковой трансляции в таком режиме. Однако по доле доставленных до принимающей стороны кадров можно судить о том, какие из CPU имеют лучший стриминговый потенциал.

Наивысший результат тут показывает новый 16-ядерный Ryzen 9 3950X, который не только уверенно обходит все 12-ядерные процессоры, но и оказывается существенно лучше 16-ядерного представителя семейства Threadripper и 16-ядерного Core i9-9960X.

⇡#Энергопотребление

На самом деле тесты энергопотребления не могут дать какие-то дополнительные знания о свойствах Ryzen 9 3950X. Как уже было сказано, в этом процессоре AMD искусственно ограничила электрические параметры – потребление и максимальные токи. По этой причине в реальных условиях при росте нагрузки Ryzen 9 3950X не начинает наращивать свои аппетиты, а просто сбрасывает тактовую частоту. Именно поэтому получившийся у AMD процессор может похвастать в том числе и хорошей энергоэффективностью.

Проиллюстрировать это можно результатами измерений. 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.

Ситуацию, когда Ryzen 9 3950X старается не выходить за установленные для него пределыпотребления, жертвуя тактовой частотой и производительностью, мы видим на последнем графике, ведь при высокой AVX2-нагрузке его частота снижается до 3,3 ГГц. Но если говорить о более реалистичных сценариях работы, например рендеринге, то по своим энергетическим аппетитам Ryzen 9 3950X всё равно оказывается экономичнее процессоров Intel с числом ядер более восьми. Фактически можно говорить о том, что новый 16-ядерник AMD по тепловым и электрическим характеристикам больше похож на восьмиядерный Core i9-9900K, а не на какие-то многоядерные HEDT-процессоры.

⇡#Выводы

По большому счёту, в выводах про новый 16-ядерный Ryzen 9 3950X можно было бы повторить всё то же самое, что мы говорили про 12-ядерник Ryzen 9 3900X, но в превосходной степени. Дело в том, что ещё в июле, когда AMD решила выпустить на рынок первый трёхчиплетный Ryzen 3000, у него уже не было настоящих конкурентов. Старший LGA1151-процессор Core i9-9900K не мог полноценно сразиться с Ryzen 9 3900X из-за в полтора раза меньшего количества вычислительных ядер, а 12-ядерный Core i9-9920X для платформы LGA2066 был несопоставимо дороже.

У нового Ryzen 9 3950X ситуация с соперниками ещё сложнее. Фактически это – единственный в своём роде продукт, который балансирует между десктопами и рабочими станциями, но на самом деле не попадает ни в ту ни в другую категорию. Шестнадцать ядер для массового десктопа – это уж слишком, а стать полноценным HEDT-продуктом Ryzen 9 3950X не может как минимум из-за двухканальной памяти и недостаточного количества линий PCI Express, что ограничивает возможности оснащения платформ на его основе.

Поэтому правильнее всего рассматривать Ryzen 9 3950X как эксперимент и своего рода демонстрацию возможностей, в которой AMD наглядно и убедительно показывает все преимущества избранного ей чиплетного подхода. Строительные блоки Zen 2 – это восьмиядерные 7-нм кристаллы, и если пара из них влезает внутрь Socket AM4-упаковки, то почему бы этим не воспользоваться, – примерно так думали в AMD. А дальше всё получилось само собой: и 12-ядерный Ryzen 9 3900X, и 16-ядерный Ryzen 9 3950X. Конечно, для того, чтобы сделать полнофункциональный трёхчиплетный процессор, который бы вписывался в рамки 105-ваттного теплового пакета, AMD пришлось попотеть и придумать, как организовать отбор подходящих кристаллов. Но в конечном итоге для этой задачи нашлось весьма изобретательное решение, и теперь нам предстоит привыкать к новой реальности, в которой в обычный потребительский компьютер можно установить вчетверо больше ядер, чем два-три года тому назад.

Проведённое AMD стремительное увеличение мощности десктопных процессоров наверняка сделает Ryzen 9 3950X в массовом сознании чем-то вроде троллейбуса из буханки. Действительно, сложно себе представить, чтобы среднестатистический пользователь сегодня смог бы по достоинству оценить возможность укомплектовать обычную Socket AM4-систему 16-ядерным CPU, особенно если учесть полную бесполезность такого количества ядер для игровых приложений. Но это не значит, что у Ryzen 9 3950X нет рыночных перспектив. Напротив, для этого процессора выбрана такая цена, что среди энтузиастов наверняка найдутся те, кто будет руководствоваться логикой «а почему бы и нет» или даже «ядер много не бывает». В конце концов, AMD предлагает получить вдвое большее по сравнению с Core i9-9900K количество производительных вычислительных ядер, переплатив всего в полтора раза, и этот аргумент наверняка может сработать для достаточного числа покупателей.

Кроме того, нельзя отрицать, что Ryzen 9 3950X действительно хорош в работе с контентом, которая требует серьёзных процессорных ресурсов, и очень хорош в рендеринге. По быстродействию в таких приложениях его можно смело сопоставлять с вдвое более дорогим Core i9-9960X, который до последнего времени относился к числу флагманских процессоров HEDT-сегмента. Теперь же Ryzen 9 3950X позволяет получить то же самое в обычном десктопе.

Честно говоря, Ryzen 9 3950X мог бы стать куда более востребованным решением, если бы AMD не обещала бы через неделю представить третье поколение Ryzen Threadripper. Теперь же те, кому действительно нужна высокая производительность и бескомпромиссная многопоточность, будут ориентироваться на новую платформу Socket sTRX4, которая, судя по имеющимся данным, установит новые стандарты среди HEDT-систем. Всё это дополнительно осложняет формулировку конкретных рекомендаций касательно Ryzen 9 3950X. Но если вы чувствуете, что 8 или 12 ядер для вас слишком мало, а 24 и 32 – дорого и вообще избыточно, то присмотритесь к Ryzen 9 3950X. Этот процессор явно стоит своих денег и уж точно не разочарует производительностью.