AMD Ryzen 7 5800X3D — магия 3D V-Cache

О процессоре AMD Ryzen 7 5800X3D говорят: 8-ядерный AMD «David» против 16-ядерного Intel Alder Lake «Goliath». О лежащей в его основе технологии, 3D Vertical Cache, было объявлено ещё на Computex 2021, и, наконец, почти год спустя она здесь. AMD Ryzen 7 5800X3D делает с Intel то же, что и пару лет назад: Intel Core 9-го поколения уступил лидерство в многопоточной производительности AMD «Zen 2» Ryzen 3000-серии, поэтому Intel создала Core i9-9900KS, чтобы закрепить свое господство в области игровой производительности, делая ставку на небольшое преимущество IPC, которое всё ещё было у его ядер Skylake, и их способность работать на частоте 5.00 ГГц в формате «все ядра».

Ядро ЦП «Zen 3» уступило IPC-преимущество новому производительному ядру Golden Cove (P-core) от Intel, используемому в линейке Core Alder Lake 12-го поколения, поэтому запуск 5800X на безумных тактовых частотах за счёт эффективности и выбрасывания 105 Вт TDP означало бы, что AMD повторит длинную линейку SKU «Black Edition», что плохо отражает инженерное мастерство AMD, накопленное за последние пару лет. Компании пришлось придумывать что-то другое, и это ей удалось, включив 3D Vertical Cache.

Содержание

[contents]

AMD утверждает, что Zen 3 в сочетании с тщательно смазанным конвейером памяти обеспечит значительный прирост производительности без необходимости увеличения тактовой частоты (по сути, TDP). Это достигается за сч1т утроения объема кеша L3 (последнего уровня). Отчасти аналогичный инженерный подвиг AMD, память Infinity Cache на её графических процессорах RDNA 2 с «маленьким» (от 16 до 128 МБ) встроенным кешем, работающим на высоких скоростях, может позволить AMD даже сузить ширину шины памяти GDDR6. В любом случае, вернемся к 3D V-Cache и Zen 3.

AMD не смогла увеличить 8-ядерный Zen 3 CCD (комплексный кристалл ЦП), чтобы освободить место для добавленного кэша L3, поэтому он стал вертикальным с укладкой кристалла на кристалле. Кристалл SRAM объёмом 64 МБ установлен поверх CCD Zen 3. Это статическое ОЗУ связано с основной двунаправленной кольцевой шиной CCD, а не с каким-либо «дополнительным» интерфейсом, таким как Infinity Fabric, это означает, что AMD сделала его непрерывным с 32-мегабайтным кэш третьего уровня на кристалле, и обе части кэш-памяти работают с частотой та же самая тактовая частота — никаких компромиссов в производительности. Как с точки зрения аппаратного обеспечения (8 ядер ЦП на ПЗС), так и программного обеспечения они представляют собой цельный кэш-память L3 объемом 96 МБ, что позволяет использовать совместимое решение, которое даже не требует обновлений ОС или программного обеспечения.

AMD утверждает, что объёмный трехмерный вертикальный кэш не только повышает производительность многопоточных рабочих нагрузок с большими наборами потоковых данных, таких как кодирование видео, сжатие файлов и т. д., но утверждает об улучшении игровой производительности в диапазоне от 6 до 25%. Это похоже на улучшение IPC на поколение, в то время как AMD всё ещё использует Zen 3. AMD настолько уверена в приросте производительности за счёт вертикального 3D-кэша, что 5800X3D работает на более низкой тактовой частоте, чем Ryzen 7 5800X.

Другая возможная причина этого заключается в том, что кэш 3DV работает при относительно низком максимальном напряжении 1.35 В, которое используется совместно с остальной частью кристалла ЦП и, таким образом, ограничивает максимальные тактовые частоты, требующие более высокого напряжения.

Ryzen 7 5800X3D — не первый продукт AMD, в котором используется эта технология, так как те же 8-ядерные CCD-матрицы с 3DV-кешем используются в серверных процессорах EPYC «Milan X», где компания заявляет о значительном приросте производительности, соответствующем рынку высокопроизводительных вычислений, что привлекает предприятия придерживаться AMD EPYC и существующей инфраструктуры SP3 для DDR4 вместо перехода на Xeon «Sapphire Rapids». Ввод-вывод — это то, где Ryzen 5800X3D немного менее захватывающий.

Во всех смыслах и целях 5800X3D может быть лебединой песней Socket AM4 с его памятью DDR4 и PCI-Express Gen 4.0, тогда как Alder Lake смотрит в будущее с памятью DDR5 и вводом-выводом PCI-Express 5.0. Intel Socket LGA1700, по крайней мере, имеет ещё одну подтвержденную микроархитектуру — ядро ​​​​13-го поколения «Raptor Lake».

Итак, 5800X3D нацелен на тех, кто уже работает на платформе AM4. AMD зашла так далеко, что даже включила поддержку процессоров Ryzen 5000-серии на своих старейших материнских платах с чипсетом AMD 300-серии с 2017 года, так что даже юзеры с Ryzen 1-го поколения имеют возможность получить огромный прирост IPC на 50% (начиная с Zen 1), без изменения каких-либо других компонентов в их машинах.

Ещё один большой недостаток Ryzen 5800X3D — полное отсутствие поддержки разгона процессора. AMD говорит, что это связано с тем, что компонент кэш 3DV не может работать с напряжением Vcore выше 1.35 В, поэтому AMD предоставила процессору максимально возможную тактовую частоту для этого предела. Процессор имеет базовую частоту 3.40 ГГц с максимальной частотой разгона 4.50 ГГц относительно базовых 3.80 ГГц и турбо-частотой 4.70 ГГц (и разблокированным множителем) у Ryzen 5800X.

AMD оценивает Ryzen 7 5800X3D в $449, что является довольно высокой ценой, которая позиционирует сей артикул между Intel Core i7-12700K и Intel Core i9-12900K. AMD предлагает игровую производительность, которая, по их же утверждению, может конкурировать с самым быстрым процессором Intel i9-12900K от Intel, и это заявление было сделано до того, как Intel официально запустила более шустрый i9-12900KS (см. тест тут). В этом обзоре выясним, действительно ли AMD Ryzen 7 5800X3D является чудо-чипом, каким его малюют, победить ли он Intel Goliath в играх и отработает ли свою цену в $449.

Спецификации

Анализ сегмента рынка

	Цена	Ядра / Потоки	Базовая частота	Турбо частота	L3 Кэш	TDP	Архитектура	Процесс	Сокет
Core i5-9400F	$165	6 / 6	2.9 ГГц	4.1 ГГц	9 МБ	65 Вт	Coffee Lake	14 нм	LGA 1151
Core i5-10400F	$125	6 / 12	2.9 ГГц	4.3 ГГц	12 МБ	65 Вт	Comet Lake	14 нм	LGA 1200
Core i5-11400F	$160	6 / 12	2.6 ГГц	4.4 ГГц	12 МБ	65 Вт	Rocket Lake	14 нм	LGA 1200
Core i5-12400F	$180	6 / 12	2.5 ГГц	4.4 ГГц	18 МБ	65 Вт	Alder Lake	10 нм	LGA 1700
Core i5-10500	$205	6 / 12	3.1 ГГц	4.5 ГГц	12 МБ	65 Вт	Comet Lake	14 нм	LGA 1200
Ryzen 5 3600	$230	6 / 12	3.6 ГГц	4.2 ГГц	32 МБ	65 Вт	Zen 2	7 нм	AM4
Core i5-9600K	$220	6 / 6	3.7 ГГц	4.6 ГГц	9 МБ	95 Вт	Coffee Lake	14 нм	LGA 1151
Core i5-10600K	$210	6 / 12	4.1 ГГц	4.8 ГГц	12 МБ	125 Вт	Comet Lake	14 нм	LGA 1200
Core i5-11600K	$210	6 / 12	3.9 ГГц	4.9 ГГц	12 МБ	125 Вт	Rocket Lake	14 нм	LGA 1200
Ryzen 5 3600X	$190	6 / 12	3.8 ГГц	4.4 ГГц	32 МБ	95 Вт	Zen 2	7 нм	AM4
Ryzen 5 5600G	$225	6 / 12	3.9 ГГц	4.4 ГГц	16 МБ	65 Вт	Zen 3 + Vega	7 нм	AM4
Ryzen 5 5600X	$230	6 / 12	3.7 ГГц	4.6 ГГц	32 МБ	65 Вт	Zen 3	7 нм	AM4
Core i5-12600	$240	6 / 12	3.3 ГГц	4.8 ГГц	18 МБ	65 Вт	Alder Lake	10 нм	LGA 1700
Core i5-12600K	$270	6+4 / 16	3.7 / 2.8 ГГц	4.9 / 3.6 ГГц	20 МБ	125 Вт	Alder Lake	10 нм	LGA 1700
Core i7-9700K	$310	8 / 8	3.6 ГГц	4.9 ГГц	12 МБ	95 Вт	Coffee Lake	14 нм	LGA 1151
Core i7-10700K	$325	8 / 16	3.8 ГГц	5.1 ГГц	16 МБ	125 Вт	Comet Lake	14 нм	LGA 1200
Core i7-11700K	$315	8 / 16	3.6 ГГц	5.0 ГГц	16 МБ	125 Вт	Rocket Lake	14 нм	LGA 1200
Ryzen 7 3700X	$320	8 / 16	3.6 ГГц	4.4 ГГц	32 МБ	65 Вт	Zen 2	7 нм	AM4
Ryzen 7 5700G	$350	8 / 16	3.8 ГГц	4.6 ГГц	16 МБ	65 Вт	Zen 3 + Vega	7 нм	AM4
Core i7-12700K	$385	8+4 / 20	3.6 / 2.7 ГГц	5.0 / 3.8 ГГц	25 МБ	125 Вт	Alder Lake	10 нм	LGA 1700
Ryzen 7 5800X	$380	8 / 16	3.8 ГГц	4.7 ГГц	32 МБ	105 Вт	Zen 3	7 нм	AM4
Ryzen 7 5800X3D	$450	8 / 16	3.4 ГГц	4.5 ГГц	32 МБ	105 Вт	Zen 3	7 нм	AM4
Core i9-12900KS	$750	8+8 / 24	3.4 / 2.5 ГГц	5.5 / 4.0 ГГц	30 МБ	150 Вт	Alder Lake	10 нм	LGA 1700

Архитектура

Технология AMD 3D Vertical Cache

Главной особенностью AMD Ryzen 7 5800X3D является технология 3D вертикального кэша (3DV cache). Без этого процессор архитектурно ничем не отличается от Ryzen 7 5800X. Это всё ещё очень похоже на Zen 3, а не на микроархитектуру «Zen 3+», используемую в процессорах Ryzen 6000 «Rembrandt». Как упоминалось во введении, 3D вертикальный кэш — это попытка «смазать» подсистему памяти Zen 3, поэтому увеличенная ёмкость кэша последнего уровня может повысить производительность не только многопоточных потоковых данных, но и рабочих нагрузок, чувствительных к IPC, таких как игры.

Ryzen 7 5800X3D поставляется с 96 МБ кэша L3 благодаря 3DV-кэшу. Обратите внимание, что это 96 МБ, а не 32+64 МБ. Это связано с тем, что 32 МБ кэша на кристалле и 64 МБ кэша 3DV расположены поверх кристалла, образуя непрерывный адресуемый блок кэша L3. Как ядрам процессора, так и программному обеспечению (ОС) показано 96 МБ кэша L3, по крайней мере, такова идея. AMD заявляет, что для достижения наилучшей производительности необходимо использовать новейшее программное обеспечение для набора микросхем AMD (версия 4.03.03.431 или более поздняя).

Вероятно, это означает, что некоторая степень «осведомленности» всё ещё необходима на уровне ОС, или драйвер чипсета имеет какую-то другую незначительную оптимизацию. Ryzen 5800X3D полностью совместим с существующими материнскими платами Socket AM4 с прошивкой UEFI, которая содержит микрокод AGESA V2 1.2.0.6b (или более поздней версии).

Построенный на том же 7—нм узле, что и остальная часть CCD, кристалл 3DV кэша (L3D) представляет собой фрагмент быстрой SRAM — тот же физический носитель, что и встроенный 32 МБ кэш L3. Различные блоки SRAM на этом кристалле соединены между собой с помощью двунаправленной кольцевой шины CCD. Это то, что позволяет ядрам процессора и программному обеспечению видеть 96 МБ адресуемого кэша L3 в отличие от 64 МБ 3DV-кэша, служащего «кешем L4» (дополнительный уровень кэша) для L3. Как и встроенный 32 МБ кэш L3, кэш 3DV работает на частоте процессора. Площадь L3D составляет 41 мм2, что примерно вдвое меньше площади CCD-кристалла под ним.

AMD совместно с TSMC, своим основным партнёром по литейному производству, разработала чиплет Zen 3 с 3DV кэшем. Для его создания компания использовала две инновации TSMC. Во-первых, кристалл CCD был «подсушен», или построен на более тонкой кремниевой подложке. Intel прибегла к аналогичному утончению для своего кристалла «Comet Lake» 10-го поколения, чтобы освободить место для более толстого IHS. В случае AMD вертикальное пространство, полученное в результате уменьшения размера кристалла, вмещает 64 МБ 3DV кэша.

Сам кристалл расположен над областью CDD, имеющей 32 МБ кэша на кристалле. Вертикальный зазор, образованный между областью CCD и ядрами процессора, заполнен структурным кремнием, который проводит тепло к sTIM и IHS. Кристалл кэша 3DV и CCD-кристалл, приведенные ниже, физически соединены посредством прямого соединения медь-медь, а TSVS — через кремниевые переходные отверстия. Сквозное соединение — это электрическое соединение, проходящее через подложку, такую как кремниевая матрица или печатная плата из стекловолокна.

Что касаемо самой архитектуры Zen 3 и чипсетов, то более подробно она была рассмотрена в этом обзоре

Распаковка

Сей образец Ryzen 7 5800X3D ресурс TPU gjkexbkb из розничной продажи только в виде чипа; упаковка выглядеть так, как показано на скриншоте выше. Коробка похожа на ту, в которой поставляется 5800X, но есть заметная хромированная вставка с логотипом «AMD 3D V-Cache technology». Обращает внимание этот момент, потому что коробка, в которой поставляется APU Ryzen 7 5700G, имеет похожую вставку с графическим логотипом Radeon Vega. Сам процессор похож на любой другой чип под сокет AM4.

В розничную коробку Ryzen 7 5800X3D не входит кулер. К счастью, его можно сочетать с довольно большим выбором радиаторов, совместимых с AM4, выпущенных с 2017 года. На рынке просто огромный выбор.

Тестовые установки

• Все приложения, игры и процессоры тестируются с помощью драйверов и оборудования, перечисленных ниже — результаты тестирования не были перераспределены между тестовыми системами.
• Все игры и приложения тестируются с использованием одной и той же версии.
• Все игры настроены на самое высокое качество, если не указано иное.

Синтетические бенчмарки

Super Pi

SuperPi — один из самых популярных тестов у оверклокеров и твикеров. Он используется в соревнованиях на установление мировых рекордах с незапамятных времен. Это чисто однопоточный тест ЦП, рассчитывающий число Pi до огромного числа цифр — 32 миллиона для этого тестирования. Выпущенный ещё в 1995 году, бенчмарк поддерживает только инструкции x86 с плавающей запятой и, таким образом, является хорошим тестом для производительности однопоточных устаревших приложений.

wPrime

В то время как SuperPi фокусируется на вычислении Pi, wPrime решает другую математическую задачу: нахождение простых чисел. Для этого он использует метод Ньютона. Одна из целей проектирования wPrime заключалась в том, чтобы спроектировать его таким образом, чтобы он мог наилучшим образом использовать все ядра и потоки, доступные на процессоре.

Рендеринг

Cinebench

Cinebench является одним из самых популярных современных тестов производительности CPU, поскольку он построен на основе программного обеспечения Maxon Cinema 4D. И AMD, и Intel демонстрировали этот тест производительности на различных публичных мероприятиях, что делает его практически отраслевым стандартом. В Cinebench R20 тестируется как однопоточная, так и многопоточная производительность.

Blender

Blender — одна из немногих программ рендеринга профессионального уровня, которая является безплатной и с открытым исходным кодом. Уже один этот факт помог создать сильное сообщество вокруг программного обеспечения, сделав его очень популярной тестовой программой благодаря простоте использования. Для тестирования использовалась тестовая сцена Blender «BMW 27».

Corona

Corona Renderer — современный фотореалистичный рендер, доступный для Autodesk 3ds Max и Cinema 4D. Он обеспечивает физически правдоподобный и предсказуемый результат благодаря реалистичному алгоритму освещения, глобальному освещению и красивым материалам. Corona не поддерживает рендеринг с помощью графического процессора, поэтому производительность процессора очень важна.

KeyShot

Автономное программное обеспечение для рендеринга KeyShot предлагает быстрые и эффективные рабочие процессы, помогающие получить высококачественные реалистичные снимки продукта в кратчайшие сроки. Трассировка лучей в реальном времени, многоядерное картирование фотонов, адаптивная выборка материалов и динамическое световое ядро обеспечивают высококачественные изображения, которые мгновенно обновляются даже при интерактивной работе на сцене. KeyShot оптимизирован для использования только на процессорах, что позволяет им использовать более сложные алгоритмы, чем на основе графического процессора. В отличие от других тестов рендеринга, в этом записывается «кадр в секунду» во время рендеринга, поэтому более высокие числа лучше.

V-Ray

V-Ray — это ведущее в мире программное обеспечение для 3D-рендеринга, использующие глобальное освещение, трассировку пути, фотонное отображение и карты освещенности для достижения сверхреалистичного рендеринга. Он использовался для компьютерной графики в безчисленных фильмах и телесериалах. V-Ray поддерживает все основные 3D-приложения, что делает его идеальным для любого конвейера рендеринга. В этом тесте используется инструмент тестирования V-Ray 5 в режиме CPU-only, чтобы получить количество «vsamples», которые могут быть обработаны на данном оборудовании. Чем выше, тем лучше.

Программное обеспечение & Разработка игр

Unreal Engine 4

Unreal Engine 4 является одним из ведущих мультиплатформенных игровых движков в отрасли. Он не только продвинутый, но и обладает множеством функций, помогающий получить результаты быстрее, чем с конкурирующими продуктами — время — деньги. Перед отправкой игры необходимо выполнить длительный процесс «лёгкой выпечки». Он использует всю статическую геометрию и фиксированные источники света в сцене и предварительно рассчитывает текстуры световых карт для них, что приводит к огромному увеличению производительности в финальной игре, потому что эти вычисления больше не должны выполняться в режиме реального времени в системе пользователя. Для тестов генерируем «выпеченные» световые карты для относительно простой сцены, которая обычно занимает несколько часов.

Visual Studio C++

Microsoft Visual C++, пожалуй, самый популярный язык программирования для создания профессиональных приложений Windows. Это часть пакета Microsoft Visual Studio для разработки, имеющего долгую историю и широко признанного в качестве золотого стандарта, когда дело доходит до IDE. Компиляция программного обеспечения — это довольно длительный процесс, превращающая программный код в конечный исполняемый файл, и программисты ненавидят ждать его завершения. Для теста запускается приложение среднего размера через компилятор и компоновщик C++, а также выполняется компилятор ресурсов. Сборка выполняется в режиме «релиз» со всеми включенными оптимизациями и включенной многопроцессорной компиляцией.

Веб-браузеры

Просмотр веб-страниц — Google Octane

Google Octane тестирует производительность веб-браузера, выполняя набор тестов на основе Javascript, представляющие типичные случаи использования в современных динамических интерактивных веб-приложениях.

Просмотр веб-страниц — Mozilla Kraken

Mozilla Kraken похож на Octane тем, что измеряет время выполнения Javascript, но использует другой набор тестов, основанный на тесте SunSpider. Тестовые случаи включают обработку звука, алгоритмы поиска, фильтрацию изображений, анализ JSON и криптографию.

WebXPRT

WebXPRT 3 — эталонный браузер, измеряющий производительность типичных веб-приложений, таких как улучшение фотографий, управление мультимедиа с помощью AI, ценообразование опционов на акции, шифрование, оптическое распознавание символов, создание диаграмм и производительность. Это в отличие от двух других браузерных тестов, которые больше фокусируются на микробенчмарках, тестирует конкретные алгоритмы.

Машинное обучение

Image Upscaling

Искусственный интеллект и машинное обучение позволяют создавать приложения, почти волшебные по своим возможностям. В первом тесте AI используется Topaz Gigapixel AI для повышения разрешения серии фотографий с низким разрешением до более высокого разрешения, одновременно улучшая мелкие детали.

Image Classification

Обучение ИИ точному распознаванию содержимого изображения всегда было одним из святых Граалей исследований в области машинного обучения. Nero AI Photo Tagger — это ориентированное на потребителя приложение, в котором реализован простой способ использования этих алгоритмов. Мы позволяем программе классифицировать 2500 фотографий по таким тегам, как «машина», «собака» или «цветок».

Tensorflow

Искусственный интеллект повсюду в наши дни. Алгоритмы, основанные на машинном обучении, берут на себя основную часть многих ручных задач, которые раньше могли выполнять только люди. Чтобы глубокое обучение ИИ могло решать проблемы, его необходимо сначала обучить с помощью большого набора обучающих данных, неоднократно оценивающихся, чтобы создать нейронную сеть, которая впоследствии может быть запущена (также называемая логическим выводом). Google Tensorflow на основе Python — один из самых популярных пакетов программного обеспечения для машинного обучения, поддерживающий как центральные процессоры, так и графические процессоры. Настройка Tensorflow для GPU немного сложна, поэтому разработка и обучение алгоритмов для небольших наборов данных всё ещё происходит на CPU. Производительность обучения на CPU также может быть выше, чем у GPU, когда размеры задач превышают типичные объемы памяти GPU.

Моделирование

Физика

COMSOL — золотой стандарт точного моделирования физических эффектов и один из сильнейших конкурентов ANSYS. В чём преимущества программного обеспечения, так это в решении мультифизических задач, зависящих от нескольких явлений — можно моделировать всё, включая чёрные дыры. Модульный аспект COMSOL помогает профессионалам настраивать софт в соответствии с их желаниями, которое может быть запущено с одним модулем или множеством модулей для совместной работы для более сложных задач, а также с двусторонней связью с внешними программами, такими как программное CAD-обеспечение.

Нейроны мозга

NAMD разработан Университетом Иллинойса и помогает исследователям моделировать динамические взаимодействия между молекулами и атомами. Это устоявшееся средство моделирования молекулярной динамики, которое масштабируется от отдельных кластеров молекул до полного химического взаимодействия в различных фазах. Режимы параллельного моделирования помогают отличить NAMD от аналогов, позволяя эффективно решать проблемы в более крупных системах, используя в качестве основы модель параллельного программирования Charm++.

Офис & Продуктивность

Microsoft Office

Пакет Microsoft Office не нуждается в представлении, поскольку это, вероятно, наиболее широко используемое программное обеспечение для ПК на планете, устанавливаемое на каждом офисном компьютере, независимо от отрасли. Эти тесты охватывают широкий спектр задач редактирования и создания в Word, PowerPoint и Excel.

Adobe Photoshop

Adobe Photoshop стал отраслевым стандартом для обработки фотографий и изображений. В тесте применяется последняя версия Photoshop CC через ряд типичных задач редактирования, таких как изменение размера изображения, различные размытия, повышение резкости, регулировка цвета и света, а также экспорт изображений.

Adobe Premiere Pro

Adobe Premiere Pro CC — рабочая лошадка в индустрии производства видео, создающая высококачественный контент для кино, телевидения и Интернета. Софт может обрабатывать практически все записанные форматы файлов и поддерживает рабочие процессы для редактирования контента в формате Full HD, 4K, 8K и виртуальной реальности. К сожалению, большая часть Premiere Pro является однопоточной, а кодирование мультимедиа значительно ускорено с помощью графического процессора, поэтому сравнительный анализ «экспорта» в ЦП не имеет особого смысла. Для тестирования используется функциональность программного обеспечения «отслеживание объекта», которая автоматически просматривает видео, чтобы проследить за конкретным человеком или объектом — задача действительно использует больше, чем ядро, но не полностью масштабируется. В процессе используется много памяти (более 10 ГБ для тестовой сцены).

Создание 3D-модели из фотографий

Создание 3D-моделей — утомительная и сложная задача, требующая времени и опытных художников. Таким образом, это святой Грааль 3D-моделирования, позволяющий реконструировать 3D-модель из серии фотографий. Это именно то, что делает Фотограмметрия. Этот метод также используется для восстановления геометрии местности по фотографиям, сделанным воздушными безпилотниками.

Распознавание текста OCR — Google Tesseract

Оптическое распознавание символов (Text Recognition OCR), или OCR, — задача преобразования текста на отсканированных изображениях или фотографиях в реальные символы для архивирования, дальнейшей обработки или редактирования. Хотя большая часть программного обеспечения для оптического распознавания символов является однопоточной, механизм Google Tesseract может работать с несколькими страницами отсканированного документа одновременно, распределяя нагрузку между несколькими ядрами процессора. Программное обеспечение, которое считается одним из самых точных доступных пакетов OCR с открытым исходным кодом, автоматически выполняет проверку орфографии на начальных результатах распознавания, что увеличивает сложность рабочей нагрузки.

Сервер & Рабочая станция

Виртуализация — VMWare Workstation

Виртуальная машина — симулируемый компьютер внутри физического ПК, полностью независимый от хост-компьютера. Это не только повышает безопасность, но и позволяет программам, написанным для разных операционных систем, работать на одной физической машине. Виртуализация является основой для «облака» и помогает снизить стоимость владения оборудованием, динамически распределяя виртуальные машины по нескольким компьютерам, чтобы наилучшим образом использовать данные аппаратные ресурсы. Здесь тестируется производительность виртуальных машин с помощью VMWare Workstation, с поддержкой аппаратной виртуализации для процессоров Intel и AMD. Любопытно, что многие материнские платы AMD Ryzen поставляются с отключенной по умолчанию настройкой SVM.

База данных — MySQL

Больше данных хранится и обрабатывается сегодня, чем когда-либо прежде в истории человечества. Основой этой революции являются системы баз данных, управляющих хранением и поиском в больших наборах данных. Всякий раз, когда вы взаимодействуете с веб-сайтом или другим цифровым сервисом, почти гарантируется, что по крайней мере одна база данных будет задействована для возврата результатов, которые ищет пользователь. Здесь тестируется самая популярная система баз данных MySQL в тесте TPC-C, моделирующая большое количество хранилищ и их постоянно меняющийся инвентарь. Сообщаемое число — это «транзакции в секунду», поэтому чем выше, тем лучше.

Java

Язык программирования Java спроектирован так, чтобы быть независимым от платформы, хорошо масштабируемым и отказоустойчивым, поэтому он очень популярен для корпоративных сервисов, работающих с большими объёмами данных и многими одновременными пользователями. Данный набор тестов состоит из большого набора отдельных Java-тестов, некоторые из которых являются однопоточными, некоторые несколько масштабируются, а некоторые полностью масштабируются до максимально возможного количества ядер.

Сжатие & Кодирование

WinRAR

Данные сжимаются почти всё время, когда они перемещаются по проводам, чтобы сократить время загрузки и размеры передачи. WinRAR использует более продвинутый алгоритм сжатия, чем классический ZIP, поэтому его выбрали для этого теста. Он также может масштабироваться на нескольких процессорных ядрах.

7-Zip

Ещё одним популярным программным обеспечением для сжатия является 7-Zip, включающий в себя бенчмарк, измеряющий целочисленную скорость передачи команд (MIPS) с помощью алгоритма ZIP. Он хорошо использует несколько потоков, когда они доступны.

AES

Шифрование — основа безопасного общения в Интернете. Стандарт шифрования AES является одним из самых популярных алгоритмов шифрования в наши дни из-за его простоты и устойчивости к атакам. В отличие от других методов шифрования, AES является симметричным, что означает, что для шифрования и дешифрования данных используется один и тот же ключ. Возможность быстрого шифрования и дешифрования информации важна, поэтому современные процессоры имеют расширение набора команд под названием «AES-NI», которое ускоряет эти операции.

SHA3

SHA — технически не шифрование, а хеширование. Криптографическая хеш-функция — математический алгоритм, создающее значение отпечатка пальца для существующих данных. Это односторонняя функция, которую практически невозможно инвертировать. Ещё одно требование к хорошему алгоритму хеширования заключается в том, что вы не можете создать коллизию: создайте сообщение, которое дает определенное значение хеш-функции. Все это достигается с помощью алгоритма SHA3, который также часто используется для аутентификации передаваемых данных, которые, возможно, сначала были зашифрованы с помощью AES.

Кодирование медиа

AV1

В настоящее время все видео, которое используется на телевидении, на физических носителях или в потоковом режиме через Интернет, сжимается с использованием различных кодеков. AV1 — это открытый и безплатный видеокодек нового поколения, в отличие от других недавно появившихся новых алгоритмов сжатия видео. Основные игроки отрасли, такие как YouTube, Netflix и Facebook, поддерживают AV1 и постепенно развертывают поддержку нового формата. По сравнению со старыми алгоритмами, такими как H.264, степень сжатия намного лучше, или вы можете добиться лучшего качества изображения для заданного битрейта. Мы используем кодировщик SVT-AV1 с источником видео 4K для сжатия до AV1.

H.265 / HEVC

В настоящее время все видео, будь то по телевизору, на физических носителях или через Интернет, сжимается с использованием различных кодеков. Первый тест кодирования видео использует довольно новый кодек H.265, известный так же как HEVC. Видео сжимается в формате Full HD, используя последнюю версию кодера X265, с 8-битной глубиной цвета, предустановленной «slower» и настройкой качества crf 20.

H.264 / AVC

H.264, также называемый AVC, является немного более старым форматом сжатия, хотя, вероятно, наиболее широко используемым форматом кодирования в наши дни, потому что он хорошо поддерживается даже на старом оборудовании. Видео сжимается аналогично тесту H.265, используя программное обеспечение для кодирования X264, с предустановкой «slower» и crf 20.

MP3

MP3 революционизировал музыкальную индустрию, как никакая другая технология. Представленный в 90-х годах, он позволил значительно сократить размеры аудиофайлов без заметного влияния на качество звука. Это сделало скачивание музыки и, в конечном итоге, потоковую передачу практически осуществимым способом доставки контента через Интернет. Для бенчмарка преобразуется 2.5-часовая стереозапись 44.1 кГц в MP3-файл с переменным битрейтом. Кодирование MP3 — однопоточный процесс.

Игровые тесты с RTX 3080

720p

Все игры из тестового набора для CPU проходят через 720p с использованием видеокарты RTX 3080 и настроек Ultra. Это низкое разрешение служит для демонстрации теоретической производительности процессора, потому что игры в этом разрешении сильно ограничены. Конечно, никто не покупает ПК с RTX 3080 для игры в 720p, но результаты имеют академическую ценность, потому что CPU, не выдающий 144 FPS при 720p, никогда не достигнет этой отметки при более высоких разрешениях. Таким образом, эти цифры могут заинтересовать разработчиков игровых ПК с высокой частотой обновления экрана с быстрыми мониторами с частотой 120 и 144 Гц. Тесты 720p, следовательно, служат синтетическими тестами в том смысле, что они не являются актуальными (720p больше не является реальным разрешением для компьютерных игр), хотя сами игровые тесты не являются синтетическими (это настоящие игры, а не 3D-тесты).

Результаты индивидуальных тестов

1080p

Результаты индивидуальных тестов

1440p

Результаты индивидуальных тестов

4K

Результаты индивидуальных тестов

Эффективность

Потребляемая мощность

Энергоэффективность

Температуры

Использовался Noctua NH-U12 для измерения температуры процессора во время работы Blender. Было выбрано реальное приложение, поскольку оно лучше отражает реальную жизнь, чем приложение для стресс-тестирования, такое как Prime95.

Тактовые частоты

На следующей диаграмме показано, насколько хорошо процессор поддерживает свою тактовую частоту и какие повышения тактовой частоты достигаются при различном количестве потоков. В этом тесте используется специально закодированное приложение, которое имитирует реальную производительность — это не стресс-тест, как Prime95. Современные процессоры меняют свое поведение тактовой частоты в зависимости от типа нагрузки, поэтому мы предоставляем три графика с классической математикой с плавающей запятой, кодом SSE SIMD и современными векторными инструкциями AVX. Каждый из трех тестовых прогонов вычисляет один и тот же результат, используя один и тот же алгоритм, только с другим набором инструкций ЦП.

Разгон

Разгон Ryzen 7 5800X3D невозможен. BIOS предлагает обычные варианты изменения множителя, но они не действуют. Уменьшение множителя до понижения частоты также не даёт никакого эффекта.

Провалилась попытка настроить базовую частоту со 100 МГц до 103 МГц, но это даже не POST.

Сводка производительности

Относительная производительность

Производительность / $

Отзыв

По данным AMD, Ryzen 7 5800X3D поступит в продажу 20 апреля по цене 450 долларов.

• Хороший прирост производительности в играх, достигает паритета с Alder Lake
• Совместимость с существующими материнскими платами Socket AM4
• Пределы мощности не увеличены
• Очень энергоэффективный
• Единая конструкция CCX
• 7-нм производственный процесс

• Более низкие тактовые частоты, чем у обычного Ryzen 7 5800X
• Небольшие потери производительности приложений
• Без разгона
• Повышение цены на $100 по сравнению с 5800X
• Процессорный кулер в комплект не входит
• Нет встроенной графики

По горячим следам обзора Intel Core i9-12900KS есть обзор AMD Ryzen 7 5800X3D. Эти две новые версии процессоров сейчас в тренде, поскольку улучшают уже выпущенные аналоги из остальной линейки с помощью двух совершенно разных подходов. Для Core i9-12900KS Intel вытащила лом и увеличила тактовые частоты и энергопотребление выше, чем раньше, чтобы получить последние биты производительности на своём новом флагманском процессоре. AMD использует совершенно другой подход с Ryzen 7 5800X3D; вместо того, чтобы стремиться к большему количеству МГц, она представила технологическую инновацию, которая почти так же меняет правила игры, как и внедрение процессорных чиплетов, которые обеспечили огромный успех Ryzen Zen 2 и Zen 3.

3D V-Cache, как AMD называет свою новую инновацию, представляет собой кремниевый кристалл, состоящий исключительно из кэша, а не вычислительных ядер или аналогичной логики. Кэш в вычислениях — это быстродействующая часть хранилища, которая находится на пути передачи данных и хранит часто используемые фрагменты данных — «горячие» данные, где тепло показывает, как часто к ним обращаются. Если кеш способен выполнить запрос данных, полный доступ к основной памяти не требуется, что повышает производительность, поскольку кеш работает с гораздо большей скоростью и гораздо меньшей задержкой, чем когда-либо могла основная память на материнской плате. Типичный современный компьютер имеет 16 ГБ или 32 ГБ ОЗУ, размер кэша составляет от 10 МБ до 64 МБ, то есть примерно тысячная (!). На Ryzen 7 5800X3D размер кэша составляет 96 МБ, в отличие от 32 МБ на Ryzen 7 5800X. Это увеличение на 64 МБ может показаться не таким уж большим, поскольку даже телефон может загрузить столько данных за несколько секунд, но оно всё же может иметь большое значение.

Прелесть кэширования в том, что не все кэшируется; скорее, сложные алгоритмы решают, что помещать в кеш, как долго это там хранить и какие данные выбрасывать следующими, когда требуется больше ёмкости. Наличие большего общего объема кэша означает, что некоторые рабочие нагрузки теперь могут внезапно полностью помещаться в кэш и будут работать так, как если бы у них была почти безконечная доступная пропускная способность памяти. Это, конечно, сильно зависит от приложения — большинство рабочих нагрузок рендеринга уже помещаются в кеш большинства процессоров, как и старые игры. Если рабочей нагрузке постоянно требуются свежие данные, т. е. данные не используются повторно, кэш малоэффективен. Вот почему так интересно протестировать новый процессор AMD на самых разных рабочих нагрузках — 38 приложений и 10 игр — больше, чем в большинстве других обзоров.

В среднем по набору тестов приложений Ryzen 7 5800X3D отстает от оригинального Ryzen 7 5800X на 3%, потому что 5800X3D работает на более низких тактовых частотах, чем его брат. AMD подтвердила, что кристалл 3D V-Cache ограничен максимальным рабочим напряжением 1.35 В, пределом, который применяется ко всему процессору из-за того, как питание направляется в ЦП, включая вычислительные ядра. Поскольку Zen 3 требует 1.5 В и выше для достижения максимальной тактовой частоты, AMD пришлось немного снизить тактовую частоту ядра, чтобы обеспечить постоянную стабильность. Если посмотрим на результаты отдельных тестов, то самым ярким моментом, безусловно, станет WinRAR.

Кажется, это приложение действительно любит много кеша при работе со всеми этими сжатыми данными — прирост производительности составляет 30%. Хотя, безусловно, можно найти больше таких впечатляющих случаев, если будем искать и выбирать вишни, текущий набор тестов приложений для ЦП убедительно свидетельствует о том, что для приложений Ryzen 9 5900X с аналогичной ценой является просто лучшим выбором из-за его большего количества ядер. Intel Core i7-12700K (или KF) значительно дешевле, чем 5800X3D, и предлагает на 14% более высокую производительность приложений. Старые процессоры Intel действительно не нужно применять, поскольку 5800X3D быстрее, чем даже Core i9-11900K и Core i9-10900K.

Все выглядит иначе, когда дело доходит до игр. Кажется, что игры являются идеальной рабочей нагрузкой для больших размеров кэша, и, вероятно, поэтому AMD поставляет свои процессоры Ryzen с относительно большим кэшем по сравнению с Intel, хотя кэш занимает много места на кремниевом кристалле, что стоит денег. В среднем по 10 играм в 720p с узким местом ЦП, Ryzen 7 5800X3D может получить впечатляющие 10% производительности по сравнению со своим аналогом 5800X. Этого достаточно, чтобы сделать его самым быстрым игровым процессором сразу после Intel Core i9-12900K и i9-12900KS. Учитывая, что Intel Alder Lake имеет новую и улучшенную архитектуру ядра, работает почти на 1 ГГц выше и имеет более быструю память DDR5, это впечатляющее достижение.

Это также означает, что Intel защитила свое заявление о «самом быстром игровом процессоре в мире», но различия минимальны, если смотреть на средние значения. Однако отдельные игры будут показывать совершенно разные результаты. Основными моментами здесь являются Borderlands 3 и Far Cry 5. Borderlands 3, который во всех тестах был чрезвычайно ограничен процессором, получает огромные 43% (!!) FPS. Far Cry 5 — самая требовательная к памяти игра в наборе тестов; +35%, вау! Остальные игры прибавляют FPS, но разница не так велика. Интересно, почему Counter-Strike CS:GO всего на 5% быстрее. Есть подозрения, что это потому, что горячие данные игры уже помещаются в кеш большинства процессоров, поэтому больший кеш L3 не имеет такого большого эффекта.

При переходе к более высоким разрешениям, в которые действительно играют геймеры, различия становятся все меньше и меньше, потому что видеокарта становится узким местом, а процессор уже не является сдерживающим фактором. При этих разрешениях количество кадров в секунду также ниже, что обычно снижает нагрузку на ЦП и, таким образом, ограничивает преимущества, которые может дать более быстрый кэш или что-либо ещё в ЦП. Тем не менее, даже 5% в 1440p — монументальное достижение, учитывая, что AMD «просто» добавила больше кэша и использует ту же архитектуру процессора с более низкими тактовыми частотами. Также важно подчеркнуть, что измерили наибольший прирост частоты кадров в секунду, которая и без того была очень высокой. Например, в Borderlands 1080p частота кадров увеличивается с 97 до 138 FPS. Если нет монитора с частотой 120 Гц или выше, юзер просто не заметит увеличения частоты кадров. Однако задержки могут быть немного лучше, что может иметь значение для конкурентоспособных игроков.

Энергопотребление всегда было сильной стороной процессоров AMD Zen 3 Ryzen не только из-за эффективного 7-нм процесса, но и из-за того, что AMD активно оптимизировала свои дизайны для низкого энергопотребления в сочетании с различными методами энергосбережения. По сравнению с Ryzen 7 5800X, 5800X3D добавляет дополнительный кусок кремния, который явно потребляет энергию. Скорее всего, что предел 1.35 В также связан с мощностью, теплом и энергоэффективностью. Из-за того, что кристалл 3D V-Cache расположен поверх 8-ядерного вычислительного кристалла, все тепло должно проходить через 3DV-кристалл и окружающий структурный кремний.

При работе в более низком напряжении общая тепловая мощность процессора также будет ниже. Была замерена очень разумная температура процессора 77°C, что всего на 2°C выше, чем у Ryzen 7 5800X, который, конечно, работает на более высоких тактовых частотах и ​​напряжении. Однако по сравнению с другими процессорами Zen 3 Ryzen тепло концентрируется на меньшей площади, поскольку 5800 использует одну CCD-матрицу, тогда как 5900X и 5950X распределяют тепло по двум CCD-кристаллам. По сравнению с Intel Core i9-12900KS термики днем ​​и ночью. Хотя чувствовалось, что охлаждение чипа Intel было постоянной проблемой, охлаждение Ryzen 5800X3D «просто работает». Особого рассмотрения не требуется.

Эффективность нового процессора AMD находится на высочайшем уровне; более низкое рабочее напряжение помогает компенсировать затраты энергии на больший кэш, а конструкция с одной CCD ещё больше снижает энергопотребление. По сравнению с 5800X общая эффективность практически не изменилась, что делает 5800X3D высокоэффективной конструкцией, особенно в лёгких рабочих нагрузках с малым числом потоков. Когда весь ЦП полностью загружен, все ядра и все остальное, энергоэффективность с учётом потребляемой мощности и достигнутой производительности аналогична другим ЦП Zen 3 и Alder Lake. На самом деле это хорошо, потому что подтверждает, что 3D V-Cache не потребляет много энергии.

Как упоминалось ранее, разгон на Ryzen 7 5800X3D недоступен, что делает его немного скучным с точки зрения настройки. Обычно делается несколько прогонов со снятием пределов по мощности, PBO и разгоном, но здесь всё это не имеет значения. Работа с DDR4-4000 CL16 была невозможно, поскольку максимальная частота FCLK достигает 1867 МГц, что может уже иметь некоторые тихие ошибки WHEA, поэтому стандартная частота FCLK 1800 МГц, 1:1 на частоте 3600 МГц — лучшее, что можно предложить, если только достать счастливый билет в кремниевой лотерее. Немного сжав тайминги памяти с DDR4-3600 CL16 1T до CL14, можно получить немного лишней производительности, но это не будет разницей в день и ночь.

В целом весьма неплохо, что AMD проделала с Ryzen 7 5800X3D. Технология впечатляет. Проблема в том, что процессор довольно дорогой. По данным AMD, он будет продаваться по цене $450, что на $100 выше, чем у Ryzen 7 5800X, который уже является высокопроизводительной игровой машиной и лучшим выбором для игр, чем 5900X, благодаря конструкции с одной CCD. Сильная конкуренция исходит от Intel Core i7-12700K ($385), и даже i5-12600K предлагает хорошую игровую производительность за $260. С другой стороны, если нужна только игровая производительность и присматриваемся к Core i9-12900K ($600) или 12900KS ($750), определенно стоит рассмотреть 5800X3D. Его игровая производительность «достаточно близка», а более низкая производительность приложений не будет иметь никакого значения для большинства геймеров.

Огромным преимуществом по сравнению с предложениями Intel Alder Lake является то, что Ryzen 7 5800X3D совместим практически с любой материнской платой AM4. Это означает, что можно продолжать использовать материнскую плату и память DDR4, которые уже есть. Переустановка Windows также не требуется — это выстрелил и забыл. Следующее поколение процессоров AMD Zen 4, выпущенное в этом году, с DDR5 и PCI-Express 5.0 — без сомнения, поначалу это тоже будет дорогая платформа, как и Intel 12-го поколения. Учитывая это, Ryzen 7 5800X3D был выпущен довольно поздно, но это даёт ему возможность стать последним вариантом для нынешних владельцев установки AM4 Ryzen, чтобы продержаться немного дольше с одним последним обновлением, и его цена может упасть к тому времени в районе менее $400.

Примечания:

• Источник: TPU
• Признательность за обзор и тестирование
  
  W1zzard

Признательность за обзор и тестирование W1zzard из TPU.

С уважением, procompsoft.ru

.