AMD Ryzen 5 5600X и Ryzen 7 5800X: обзор. Революция за дорого

За минувших три поколения Ryzen-ов, AMD, мягко говоря, неслабо догнала Intel. Особенно рьяное противостояние развернулось во времена 3-го поколения Ryzen, когда AMD уже предлагала мощные процессоры с множеством ядер и немаленькой частотой работы, ну а у Intel ещё получалось «доить» старую архитектуру Skylake со своими Core 10-го поколения. И хотя Ryzen исходя из чистой производительности были практически во всех типах задач лучше, чему в первую очередь способствовало большее количеств ядер/потоков, (при том не только у флагманских решений, но и в среднеценовом сегменте), за Intel оставалось преимущество – производительность в играх. Да, небольшое, да, ценой дикого потребления и нагрева, с куда большими требованиями к системе охлаждения и VRM-узлу платы, но, как ни крути, преимущество. И вот в конце прошлого года состоялся релиз AMD Ryzen 5-го поколения, вогнавший в актуальное положение процессоров Intel… ну это даже не гвоздь, это распорный анкер из злой сталюки. Да так замечательно получилось, что потенциала хватило не просто посоперничать с вышедшими чуть позже Intel Core 11-го поколения, но и вызывать в Сети вопросы, а кому Core 11 вообще нужны (исключая, конечно, шикарного за свои деньги Core i5-11400F). Чего уж там, есть сомнения и на счёт грядущих Core 12-го поколения.

Выход Ryzen 5000 на базе архитектуры Zen 3 – событие для индустрии. 19% прироста показателя IPC (производительность за такт) за одно поколение – весьма завидное значение. Небольшую лепту в фактическую производительность внёс рост частот, но действительно небольшую. Сотня-другая мегагерц особо погоды не делают, когда речь идёт частотах порядка 4,5 ГГц, да и у некоторых моделей частота даже снизилась на 100 МГц. Существенное влияние оказало наконец исправление давнейшей проблемы Ryzen – высокие межъядерные задержки и при обращении к оперативной памяти. Для большинства задач это важно, но не в той степени, как в игровом быстродействии. Кроме того, AMD впервые в массовом сегменте реализовала поддержку интерфейса PCI-E 4.0, но на фоне настолько возросшей мощи это уже так, лишь дополнение.

Такой прогресс за одно поколение процессоров я уж и не помню, когда в последний раз был. И параллельно с тем AMD перестала быть «компанией добра». Рекомендованные цены Ryzen 5000 окатывают как холодный душ. Теперь AMD продаёт 6 ядер по цене, за которую годом ранее можно было взять 8-ядерник. Если ранее AMD предлагала больше ядер за те же деньги (относительно предложений Intel), то теперь с точностью, до наоборот. Это первая ситуация за очень долгое время, когда одно «красное» ядро, стоит дороже «синего», и немало: тот же 6-ядерный Ryzen 5 5600X только по официальному прайсу стоит на 25% больше, чем 6-ядерный Core i5-11600KF. Сейчас за 6 ядер AMD можно купить 8 Intel. Несмотря на всё вышесказанное, спрос на Ryzen 5000 просто бешенный. Лишь недавно цены в зарубежной рознице стали равны рекомендованным, а совсем недавно даже начали продаваться со скидкой.

В этом материале разберёмся, не перегнула ли AMD палку с ценами, действительно ли Ryzen 5000 того стоят. Разбираться будем на примере двух наиболее популярных моделей – 6-ядерном/12-поточном Ryzen 5 5600X за $300 рекомендованных, а также 8-ядерном/12-поточном Ryzen 7 5800X за ещё более баснословные $450. Обзор делал Олег, за моральную поддержку спасибо Дима, за процессоры – спасибо AMD.

Ryzen 5 5600X и Ryzen 7 5800X в деталях

В этом разделе не будет детально рассматриваться архитектура Zen 3. Однако для лучшего понимания всего последующего стоит рассказать о главных изменениях, произошедших «под капотом».

Ключевое – объединение CCX-комплексов. Для архитектуры Zen 2 характерно 4 ядра, собранных в CCX-комплекс с кэшем L3. Пара CCX упаковываются в ССD – непосредственно кристалл процессора. По сути, кристалл состоит из двух отдельных половинок. Схема хорошая, грамотная с точки зрения экономической эффективности при производстве, но как минус если ядро из одного CCX обращалось к памяти ядра из другого CCX, а это происходит постоянно, то задержка такого обращения была высока.

С приходом архитектуры Zen 3 упразднилось само понятие CCX. Теперь CCD-комплекс насчитывает 8 ядер и общий кэш третьего уровня. Все ядра имеют полный и равноправный доступ ко всему объёму L3. В результате задержки сильно снизились. Даже если взглянуть очень поверхностно, если Ryzen 5 3600X имеет задержку доступа к оперативной памяти 70-75 нс (и это еще хорошие цифры) и задержку доступа к L3 около 13 нс, то у Ryzen 5 5600X это 50-60 нс к «оперативке» и низкие 11 к кэшу L3 – это показатели Intel-овских процессоров.

В процессорах Ryzen 5000 по-прежнему применяется чиплетный дизайн. Под крышкой как 6-ядерного Ryzen 5 5600X, так и 8-ядерного Ryzen 7 5800X находятся два кремниевых кристалла: CCD-комплекс с x86-ядрами и кэшем третьего уровня, а также вспомогательный кристалл ввода-вывода. Первый произведён по 7-нм техпроцессу TSMC, имеет 4,15 млрд транзисторов и площадь 80,7 мм². Хотя техпроцесс и не изменился, сравнительно с ядрами Zen 2 чип стал крупнее на ~8% (3,8 млрд и 74 мм²). Налицо наличие скрытых улучшений. Ряд оптимизаций увеличил показатель IPC (производительность за такт) на впечатляющие 19%.

I/O кристалл не претерпел изменений вовсе. Как и ранее он производится 12-нм техпроцессу GlobalFoundries, имеет 2,09 млрд транзисторов и площадь 125 мм².

У Ryzen 5 5600X в CCD-комплексе деактивированы 2 ядра, но все 32 МБ кэша L3 на месте, у Ryzen 7 5800X CCD рабочий полностью.

Но не все Ryzen 5 5600X и Ryzen 7 5800X одинаковы. Редко можно встретить версии с двумя CCD-комплексами под крышкой. Один из них выключен, но не до конца. Иногда регистрируются скачки частоты (вероятно, фиктивные) на «мёртвом» CCD до 550 МГц. Разницы в фактической производительности нет. Предположительно, такие образцы – отбраковка Ryzen 9 5900X. По прошествии почти года способ активации скрытых ядер не найден, так что на такие аттракционы невиданной щедрости, что были во времена Athlon II и Phenom II, рассчитывать не стоит.

Связь между ядрами и вспомогательный кристаллом как и ранее обеспечивает шина Infinity Fabric. Однако теперь она полностью освобождена от обмена данными между ядрами и, по сути, отвечает только за работу ядер с оперативной памятью и линиями PCI-Express.

AMD Ryzen 5 5600X – пока единственный представитель линейки со скромным 65-ваттными теплопакетом. Он имеет 6 ядер/12 потоков, 32 МБ кэша третьего уровня и функционирует при частоте 3,7-4,6 ГГц. За счет изначально скромного TDP он самый разгоняемый среди Ryzen 5000, про что позже. Также Ryzen 5 5600X единственный, который в BOX-версии поставляется с кулером Wraith Stealth, который сразу же стоит заметить. «Родной» кулер Wraith Stealth справляется едва-едва, с ним процессор теряет 200-300 МГц в ресурсоёмких задачах.

AMD Ryzen 7 5800X – 105-ваттный «камень». В арсенале 8 ядер/16 потоков, также 32 МБ кэша L3, а частоты работы на 100 МГц больше – 3,8-4,6 ГГц. BOX-кулера нет, разгоняется из рук вон плохо, упираясь в температуры.

Но указанные частоты работы не до конца отражают действительность. В отличии от Intel, AMD не указывает прямо, какая частота будет при нагрузке на 1-2 ядра, какая на 3-4 и какая при нагрузке на все. Всё потому, что это непостоянная величина. Реальные максимальные частоты зависят от ряда факторов: насколько удачный образец процессора, насколько сильный и стабильный узел питания материнской платы, потребление и температура в конкретный момент времени.

В завершение главы добавлю, что AMD Ryzen 5000 сохранили совместимость со сравнительно старыми материнскими платами. Постулат «новым процессорам – новая плата» остаётся нерушим, и специально для Ryzen 5000 были выпущены платы на наборах системной логики 500-ой серии. Однако, сохранилась совместимость с парой чипсетов 400-ой серии — X470 и B450. И даже PCI-E 4.0 будет работать, но не на вcех моделях. Кроме того, есть возможность «подружить» новые Ryzen с некоторыми платами ASRock X370.

Тестирование

Тестовый стенд:

• Процессоры: AMD Ryzen 5 5600X и Ryzen 7 5800X;
• Материнская плата: ASUS ROG Strix B550-E Gaming;
• Процессорный кулер: Noctua NH-D15 Black;
• Видеокарты: Palit GeForce RTX 3080 GameRock OC;
• Оперативная память: GeIL Orion DDR4-3600 16 ГБ (2х 8 ГБ);
• Накопитель: GeIL Zenith 256 ГБ;
• Блок питания: Fractal Design Ion Gold 750 Вт;
• Корпус: открытый стенд;
• Операционная система: Windows 10 x64.

Перед началом хотелось бы отметить, что процессоры тестировались c BIOS 2201 с микрокодом AGESA V2 PI 1.2.0.3 Patch A. BIOS не самый свежий, но он содержит все исправления производительности и совместимости с оперативной памятью. Все последующие версии направлены на поддержку Windows 11 и гибридных процессоров Ryzen 5000G.

Первый на очереди – Ryzen 5 5600X. При использовании сложных AVX-инструкций в стоковом режиме реальное потребление процессора достигает 75 Вт (номинал – 65 Вт). Благодаря низкому потреблению температура невысокая – 61 градус в пике и 58 в среднем. Напомню, что фактические частоты работы определяются по месту в зависимости от ряда факторов, ключевой из которых – температура. Наш экземпляр довольно средний и при тяжелой нагрузке на все ядра работает при частоте 3800-3825 МГц.

Два дополнительных ядра сильно сказались на потреблении Ryzen 7 5800X. В стрессовой нагрузке с AVX-инструкциями потребление в среднем 135 Вт с «прострелами» до 140 Вт (номинал, напомню, 105 Вт). Температура держалась стабильно в районе 80-81 °С. Обратите внимание на частоты работы. Расширенный лимит мощности сразу же сказался на частотах. Ядра функционировали при 4350-4400 МГц.

Все Ryzen 5000 зависят от частоты оперативной памяти, но не столь существенно, как Ryzen предыдущих поколений. Если быть более точным, не столько ОЗУ, сколько шины Infinity Fabric, а она работает при частоте памяти. Есть делители 1:1 и 1:2, при которых частота IF либо равна реальной частоте ОЗУ, либо вдвое меньше.

Ryzen 5 5600X

Ryzen 7 5800X

Взгляните на результаты тестов с памятью DDR4-3600 (где реальная частота ОЗУ 1800 МГц, а 3600 МГц — это DDR4-эффективная) и шиной IF 1800 МГц, то есть делителем 1 к 1, а также гораздо более бодрой памятью DDR4-4133 (реальная ОЗУ 2066 МГц, IF 1033 МГц) и делителем 1 к 2.

Несмотря на большую частоту памяти, реальная пропускная способность даже снизилась, а задержки выросли. При чём обращу внимание, что речь идёт о снижение пропускной способности не на пару процентов, а примерно на 10%. В случае Ryzen 5 5600X задержка меньше на 3 нс, но в случае Ryzen 7 5700X уже почти 10 нс.

Самый идеальный расклад для Ryzen 5000 – DDR4-3800 и тайминги как можно меньше (но меньше 16-16-16-38 всё равно не получится). Но шина Infinity Fabric плохо работает при 1900 МГц. Не каждый образец процессора так может. Лучше стремиться не к частоте, а к низким таймингам.

Нормальный разгон оперативной памяти для Ryzen 5000 – DDR4-3600 и злые тайминги. Для примера приведу скриншот моего компьютера с Ryzen 5 5600X, DDR4-3600, 14-15-15-35, IF 1 к 1:

Относительно DDR4-3600, 18-22-22-41, IF 1 к 1 почти на 10 нс сократилась задержка доступа, но фактическая пропуская способность выросла не очень сильно.

Кратко про разгон AMD Ryzen 5000 можно сказать двумя словами – мёртвая тема. В AMD научились настолько хорошо сортировать чиплеты с ядрами, что на весомое увеличение частоты работы не приходится рассчитывать. К тому же «родные» механизмы авторазгона работают настолько точно, что регулировка на лету происходит с шагом в 25 МГц. Что более важно, при нагрузке на небольшие количество ядер частота автоматически может подниматься до значений, попросту недостижимых в режиме ручного разгона.

Хоть сколько-нибудь потенциала есть в 6-ядерном Ryzen 5 5600X благодаря изначально низкому 65-ваттному TDP и, соответственно, невысокому уровню нагрева. Ryzen 5 5600X средней степени удачности, к которым наш образец и относится, может работать стабильно при 4,65 ГГц в жёсткой нагрузке на все ядра. Для этого необходимо повысить напряжение до ~1,3 В, а параметр Load-Line Calibration выставить на 3-4 уровень в зависимости от платы. В таком режиме потребление переваливает за 140 Вт и вопрос охлаждения выходит на первый план.

Разгон Ryzen 7 5800X упирается в температуру сразу же. Даже в стоке под суперкулером он разогревается свыше 80 градусов. Возможны ~4,5 ГГц при ~1,25 В напряжения, но с температурами под 100 градусов с буквально любым охлаждением.

По сути, у желающих выжать из процессора больше мегагерц есть два пути. Первый — Precision Boost Overdrive 2. Это функция в BIOS, автоматически повышающая напряжение и частоту при надобности. Процессору даётся «свобода» от уровня TDP. Уровень надбавки зависит от ряда факторов, из которых 3 главных: насколько образец процессора удачный, охлаждение, узел питания материнской платы. PBO буквально парой кликов в BIOS сразу же докидывает 200-300 МГц к максимальным частотам. Что удивляет, при нагрузке на все ядра наш экземпляр заработал при 4,65 ГГц – ровно том значении, что удалось путём немалого количества проб получить в режиме ручного разгона.

Разгон по-экономному: рост частоты без роста потребления

Разгон на всю, без оглядки на потребление

Второй путь – утилита Clock Tuner for Ryzen от 1usmus. CTR сперва сам тестирует возможности каждого отдельного ядра, при чём как к увеличению частоты, так и работе при той же частоте, но меньшем напряжении. Суть в том, что AMD немного перестраховывается с частотами/напряжением, и по факту ядра способны работать как при чуть большей частоте, так и при чуть меньшем напряжении. CTR в автоматическом режиме подбирает идеальный вариант. Увы, не всегда. Не редки случаи, когда спустя 2 часа CTR заканчивает работу, и оказывается, что созданные профили либо слишком мало отличаются от стока и овчинка не стоит выделки, либо даже хуже.

Подводя итог, я не рекомендую пытаться разгонять Ryzen 5000. Хоть что-то можно выжать с Ryzen 5 5600X, но не с Ryzen 7 5800X. А лучше не мучать, ведь простая активация функции Precision Boost Overdrive повышает частоту в однопотоке до просто недостижимых в ручном режиме значений, а в многопотоке до того, что удастся получить только путём долгих проб и ошибок. Также Ryzen требовательны к памяти, но гнаться за эффективной частотой ОЗУ свыше 3600 МГц (для отбитых — 3800 МГц) не имеет смысла.

Тестирование в бенчмарках и приложениях

CineBench R20

Тест CineBench R20 был выпущен из-за резкого увеличения количества ядер процессоров в последние годы, поскольку версия R15 стала проходиться буквально за несколько секунд. Заявляется, что R20 требует в 4 раза больше памяти и нагружает процессор в 8 раз сильнее, чем R15.

3DMark Time Spy (CPU)

Тесты 3DMark демонстрируют общую производительность системы в играх. Однако результат показывается отдельно как для CPU, так и для GPU. Важно отметить, что Time Spy задействует максимум 10 потоков.

Corona 1.3

Встроенный в Corona бенчмарк отлично распределяет нагрузку на множество ядер. В частности, поддерживаются до 72 потоков. Зачастую здесь «решает» количество ядер. Итоговый результат показывается в секундах, затраченных на рендер сцены.

Blender

Бенчмарк Blender тоже хорошо распараллеливает нагрузку по ядрам для рендера сцены. Использовался пресет bmw27. Итоговый результат в секундах, затраченных на рендер.

V-Ray

V-Ray – один из самых старых бенчмарков. В отличии от Blender и Corona, также выставляющих оценку на основе скорости рендера, V-Ray задействует алгоритмы глобального освещения с различными эффектами. Распараллеливание нагрузки отличное.

Тестирование в играх

Производительность процессоров AMD Ryzen 5000 оценивалась в четырёх играх при разрешениях FullHD (1920х1080) для полного исключения влияния видеокарты, а также 4К (3840×2160) для понимания максимальной производительности.

Borderlands 3 (DX11)

Borderlands 3 базируется на доработанной версии движка Unreal Engine 4. Она может использовать как API DirectX 12, так и DX11. В нашем случае тестировалась DX11-версия.

Metro Exodus (DX12)

В основе Metro Exodus лежит эксклюзивный движок 4A Engine, являющийся демонстратором передовых графических технологий. Поддерживается только DirectX 12, а также есть поддержка технологий NVIDIA RTX, DLSS и HairWorks. В этом тесте эксклюзивные технологии NVIDIA деактивированы.

Shadow of the Tomb Raider (DX12)

Игра базируется на усовершенствованной версии движка Foundation от Eidos Montreal. Поддерживается только API DirectX 12.

DOOM Eternal (Vulkan)

Основанная на движке id Tech 7, DOOM Eternal работает исключительно с API Vulkan. Игра великолепно оптимизирована. Стабильно высокий fps показывают все видеокарты даже на предустановке Ultra Nightmare, на которой тестирование и проводилось.

За, против, вердикт

На этот раз вывод будет разбит на две целиком независимые части. Несмотря на принадлежность к одной линейке и расположение в модельном ряду друг за другом, Ryzen 5 5600X и Ryzen 7 5800X получились сильно разные. Собственно, для понимания этого достаточно взглянуть на 150-долларовую пропасть в рекомендованном ценнике. Ну а с общими рекомендациями и проблемами можно ознакомиться в разделе с тестированием.

Ryzen 5 5600X

Итак, Ryzen 5 5600X – это 6-ядерный процессор, производительность которого близка к 8-ядерным решениям прошлого поколения AMD и 8-ядерникам конкурента. Ровно аналогичная ситуация и с ценой. $300 рекомендованных за 6 ядер, $50 за одно AMD-шное ядро – это безумно много… казалось бы, если бы это не были самые высокопроизводительные ядра в истории. Процессор демонстрирует великолепное быстродействие во всех задачах. И если в синтетике и приложениях для контентмейкеров предложения AMD были сильны и ранее, то теперь «красные» и в играх могут.

Благодаря изначально низкому уровню TDP это также очень энергоэффективный 6-ядерник. Процессор получился экономичный, зачастую ему достаточно 65 Вт, с чем справляется система охлаждения невысокого класса и материнская плата начального уровня. Что правда, при высоких температурах частота падает, так что BOX-овым кулером не стоит ограничиваться.

Разгон есть, но немного, и снова благодаря низкому TDP. Ryzen 5 5600X зажат в рамки 65 Вт. Снятие ограничений позволяет получить две-три сотни мегагерц поверх. Но на большее рассчитывать не стоит, да и всего пара % прироста производительности немного не то, чего хотелось бы.

Ryzen 5 5600X – очень хороший процессор, однако нельзя говорить, что безальтернативный. Всё же за $300 есть 8-ядерные Ryzen 7 3700X и Core i7-11700. Разницу в 4 потока Ryzen 5 5600X отрабатывает с трудом. Здесь уместнее говорить о сопоставимом уровне производительности, а не однозначной победе новинки, а значит процессор получился очень и очень достойным, но не революционным. Хотя звание самого быстрого и одновременно с тем экономного 6-ядерника дорогого стоит.

Хорошо:

• Невысокая стоимость относительно других представителей Ryzen 5000;
• Производительность сравнима с 8-ядерными моделями;
• Отличное быстродействие в играх;
• Невысокие требования к охлаждению (TDP 65 Вт);
• Есть немного потенциала;
• Быстрая работа с оперативной памятью;
• Полные 32 МБ кэша L3.

Не хорошо:

• Высокая стоимость как за 6 ядер ($300).

Ryzen 7 5800X

C Ryzen 7 5800X ситуация несколько другая. За дополнительные 2 ядра AMD просит надбавку не $100, а уже $150. При первом взгляде выглядит отталкивающе, однако если пересчитать в стоимость за 1 ядро, то выяснится, что жадность включилась не очень-то и сильно – всего +$6 за ядро относительно младшего 6-ядерника. Но это не отменяет факта высокой цены.

И у Ryzen 7 5800X есть вторая проблема – 105 Вт TDP. Процессор сильно требовательный к системе охлаждения. Это же ставит крест на каких-либо попытках в разгон. Хотя 105 ватт и не кажутся чем-то запредельным на фоне нынешних «синих» процессоров, температуры под 80 градусов с суперкулером – это норма. Корень проблемы в 7-нм техпроцессе, и, в частности, в плотности теплового потока. Тяжело отвести такое количества тепла с чиплета, площадь которого едва больше 80 мм².

Процессор демонстрирует великолепную производительность во всех типах задач. Но он попадает под ту же проблему, что и Ryzen 5 5600X – он не является безальтернативным из-за высокой стоимости. За примерно те же деньги можно купить 8-ядерный Core i9-11900K или 10-ядерник Core i9-10900K. В соперничестве этих трёх моделей можно говорить о паритете, но не однозначном превосходстве Ryzen 7 5800X. Требования к системе охлаждения у них примерно одинаковы, но Ryzen потребляет почти что кратно меньше.

Будет просто замечательно, если после преодоления проблем с дефицитом чиплетов AMD выведет на рынок немного упрощённую и удешевлённую версию – абстрактный Ryzen 7 5700X, как это было ранее с Ryzen 7 3700X. Вот это будет процессор без всяких «но». Ну а пока имеем, что имеем, и Ryzen 7 5800X – это очень хороший процессор, сбалансированный, но говорить об однозначной победе по всем фронтам не приходится.

Хорошо:

• Превосходная одно- и многопоточная производительность;
• Быстрая работа с оперативной памятью;
• Экономичность по сравнению со всеми другими 8-ядерниками.

Не хорошо:

• Разгон, по сути, отсутствует;
• Повышенные требования к системе охлаждения (TDP 105 Вт, но процессор горячий);
• Высокий ценник за 8 ядер ($450).