AMD Ryzen 9 5950X: обзор. Ультимативный процессор для платформы AM4, или сказ о том, как AMD добивает

AMD Ryzen 9 5950X в деталях

С точки зрения топологии архитектуры Zen 2 и Zen 3 не отличаются. Как и прежде на подложке расположены 1-2 чиплета с вычислительными ядрами и кэш-памятью, а также кристалл ввода-вывода. Чип ввода-вывода серьёзных изменений не претерпел и про него чуть позже, а вот чиплеты с x86-ядрами сильно изменились, что очень важная деталь в контексте обзора AMD Ryzen 9 5950X.

Как и в случае Ryzen 3000, чиплет насчитывает 8 ядер, но его внутреннее устройство изменилось. У Zen 2/Ryzen 3000 чиплет грубо говоря состоял из двух половинок – CCX-комплексов, каждый из которых имеет 16 МБ собственного кэша L3 и 4 ядра. Между собой CCX и чиплеты общаются через скоростную шину Infinity Fabric. «Скоростную» – понятие тоже относительное. AMD заявляет 512 ГБ/с пропускной способности, что выглядит не так и много на фоне ~450 ГБ/с типичной скорости доступа к кэшу L3. К тому же та же шина Infinity Fabric связывает чиплеты с ядрами и кристалл с интерфейсами ввода-вывода и, что ключевое, контроллером оперативной памяти. Как итог пропускной способности Infinity Fabric достаточно, но в притирочку, и ещё она дополнительно загружена. Как второй итог, если ядро из одного CCX-комплекса обращалось к памяти ядра из другого CCX, а это происходит часто, задержка этого обращения была достаточно немаленькая, что сказывалось на производительности, особенно в играх.

Ключевое отличие Zen 3 – объединение CCX в один единый блок. Чиплет по-прежнему 8-ядерный, но теперь кэш L3 единый, все ядра имеют к нему равноправный доступ. Шина Infinity Fabric разгрузилась от обмена данными между отдельными 4-ядерными CCX, снизились задержки доступа к кэшу L3, увеличилась производительность в целом. AMD убрала «бутылочное горлышко».

Как и прежде, в случае наличие двух чиплетов с ядрами под крышкой шина Infinity Fabric отвечает за взаимодействие между ними. В контексте Ryzen 9 5950X, у которого на подложке два полноценных чиплета, разгрузка шины IF от межъядерного взаимодействия принесла дополнительный «профит». Снизились задержки доступа к кэшу L3, к оперативной памяти.

Снова-таки за счёт разгрузки шины IF удалось улучшить работу контроллера памяти, но только совсем чуть-чуть. Физически он ровно такой же, но AMD обещает большую перспективу на разгон. Если для Ryzen 3000 считалось за счастье запустить оперативную память в режиме DDR4-3733 с частотой шины IF 1866 МГц и делителем 1 к 1, то для Ryzen 5000 это почти норма. Более того, если повезёт возможны DDR4-3800 с IF 1900 МГц. AMD говорит даже о DDR4-4000, но это сродни победе в лотерею.

AMD Ryzen 9 5950X в общей сложности под крышкой имеет 3 кристалла: пара чиплетов, выпускаемых по 7-нм техпроцессу TSMC (в каждом по 8 ядер и 32 МБ кэша L3); кристалл-ввода вывода, производимый по 12-нм нормам GlobalFoundries (содержит 24 линии PCI-E 4.0, 4 линии USB 3.2, контроллер оперативной памяти). Физически кристалл-ввода вывода не претерпел изменений, что вполне ожидаемо с экономической точки зрения, да и особо незачем. Доказывает полную идентичность I/O-кристалла у Ryzen 3000 и Ryzen 5000 аналогичная площадь и количество транзисторов – 125 мм² и 2,09 млрд. Хотя техпроцесс чиплетов с ядрами не изменился, относительно Zen 2 чиплет увеличился на ~8% – 80,7 мм² и 4,15 млрд транзисторов против 74 мм² и 3,8 млрд.

Процессор насчитывает 16 ядер Zen 3 с частотой работы 3,4-4,9 ГГц (но здесь не всё так просто) и 64 МБ кэш-памяти L3. Частота работы напрямую зависит от количества потоков нагрузки. Грубо говоря, с каждым дополнительным потоком частота снижается на 25 МГц, при нагрузке на 8 потоков частота ~4,7 ГГц, на всю – ~4 ГГц.

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.

Чип не слишком требователен к материнской плате. В списке совместимых Ryzen 9 5950X значится даже у младших плат на чипсете B550. Более того, недавно платы Gigabyte GA-A320M-S2H и GA-A320M-H на самом младшем чипсете A320 «подружились» с процессорами Ryzen 5000 и флагманом в том числе. Помимо этого, поддержку реализовала ASRock на нескольких платах X370.