AMD Ryzen 7 5800X3D: Rewolucja

AMD Ryzen 7 5700X3D

898.00 zł

KUP TERAZ

Procesor AMD Ryzen 7 5800X3D

2,230.00 zł

KUP TERAZ

AMD Ryzen 7 5800X3D – Początki

Procesor AMD Ryzen 7 5800X3D zasłynął w historii jako spektakularna walka „Dawida” 8-rdzeniowego procesora AMD, przeciwko 16-rdzeniowemu „Goliatowi” Intel Alder Lake. Technologia, która za tym stoi – pamięć podręczna 3D Vertical Cache – została zapowiedziana już podczas Computex 2021 i jest dostępna, prawie rok później.

W przypadku Ryzena 7 5800X3D, AMD robi Intelowi to samo, co Intel zrobił AMD kilka lat temu – 9. generacja Intel Core straciła przewagę w wydajności wielowątkowej na rzecz procesorów AMD „Zen 2” z serii Ryzen 3000, więc Intel stworzył Core i9-9900KS, aby zaznaczyć swoją dominację w przestrzeni wydajności w grach, mocno stawiając na niewielką przewagę IPC, którą wciąż miały jego rdzenie Skylake, oraz ich zdolność do pracy z częstotliwością 5,00 GHz na wszystkich rdzeniach.

Rdzeń CPU „Zen 3” stracił przewagę IPC na rzecz nowego rdzenia wydajnościowego Intel Golden Cove (P-core), napędzającego procesory 12. generacji Core Alder Lake, więc używanie 5800X z szalonymi częstotliwościami taktowania kosztem wydajności i przekraczanie TDP 105 W oznaczałoby, że AMD powtarza długą serię modeli „Black Edition”, co źle wpłynęłoby na reputację inżynieryjną, którą AMD budowało przez ostatnie kilka lat. Firma musiała zrobić coś innego, co też uczyniła, wprowadzając pamięć podręczną 3D Vertical Cache.

AMD twierdzi, że Zen 3, w połączeniu z dobrze zoptymalizowanym systemem pamięci, osiągnie znaczny wzrost wydajności bez konieczności zwiększania częstotliwości taktowania (a tym samym TDP). Osiągnięto to poprzez potrojenie ilości pamięci podręcznej L3 (pamięci ostatniego poziomu). Podobnym osiągnięciem inżynieryjnym AMD była pamięć Infinity Cache w procesorach graficznych RDNA 2, gdzie „niewielka” (16 do 128 MB) pamięć podręczna na układzie, działająca z wysoką prędkością, pozwoliła AMD nawet na zmniejszenie szerokości magistrali pamięci GDDR6 między generacjami.

Wracając do pamięci 3D Vertical Cache i Zen 3 – AMD nie mogło powiększyć 8-rdzeniowego układu Zen 3 CCD (CPU Complex Die), aby zmieścić dodatkową pamięć podręczną L3, więc zastosowano układanie pionowe chip-na-chip. 64 MB układ SRAM jest umieszczony na górze CCD Zen 3. Ta pamięć SRAM jest połączona z główną dwukierunkową magistralą pierścieniową CCD, a nie przez jakiś „dodatkowy” interfejs, jak Infinity Fabric. Oznacza to, że AMD uczyniło ją ciągłą z 32 MB pamięcią podręczną L3 na układzie, a obie części pamięci podręcznej działają z tą samą częstotliwością – bez kompromisów wydajnościowych. Zarówno dla sprzętu (8 rdzeni CPU na CCD) jak i oprogramowania, stanowią one jednolitą 96 MB pamięć podręczną L3, co umożliwia rozwiązanie typu drop-in, niewymagające nawet aktualizacji systemu operacyjnego czy oprogramowania.

AMD twierdzi, że duża pamięć 3D Vertical Cache nie tylko poprawia wydajność zadań wielowątkowych z dużymi strumieniami danych, takimi jak kodowanie wideo czy kompresja plików, ale ma też ogromny bezpośredni wpływ na IPC, z deklarowaną poprawą wydajności jednowątkowej i w grach w zakresie 6-25 procent. Jest to porównywalne z generacyjną poprawą IPC, podczas gdy AMD wciąż pozostaje przy architekturze Zen 3. AMD jest tak pewne wzrostu wydajności dzięki 3D Vertical Cache, że 5800X3D działa z niższą częstotliwością taktowania niż Ryzen 7 5800X. Innym możliwym powodem jest to, że pamięć 3DV cache działa przy stosunkowo niskim maksymalnym napięciu 1,35 V, które jest współdzielone z resztą układu CPU, co ogranicza maksymalne częstotliwości boost wymagające wyższego napięcia.

Ryzen 7 5800X3D nie jest pierwszym produktem AMD wykorzystującym tę technologię, ponieważ te same 8-rdzeniowe CCD z pamięcią 3DV cache napędzają procesory serwerowe EPYC „Milan X”, gdzie firma deklaruje ogromne wzrosty wydajności istotne dla rynku HPC, zachęcając przedsiębiorstwa do pozostania przy AMD EPYC i istniejącej infrastrukturze SP3 dla DDR4 zamiast przechodzenia na Xeon „Sapphire Rapids”.

Jeśli chodzi o I/O, Ryzen 5800X3D jest nieco mniej ekscytujący. Pod każdym względem 5800X3D może być łabędzim śpiewem gniazda Socket AM4 z jego pamięcią DDR4 i PCI-Express Gen 4.0, podczas gdy Alder Lake patrzy w przyszłość z pamięcią DDR5 i I/O PCI-Express 5.0. Gniazdo Intel LGA1700 ma przynajmniej jedną potwierdzoną mikroarchitekturę przed sobą – 13. generację Core „Raptor Lake”.

Tak więc 5800X3D jest faktycznie skierowany do użytkowników już korzystających z platformy AM4. AMD posunęło się nawet do umożliwienia obsługi procesorów Ryzen 5000 na najstarszych chipsetach AMD serii 300, napędzających płyty główne z 2017 roku, więc nawet osoby z procesorem Ryzen pierwszej generacji mają możliwość uzyskania ogromnego, 50-procentowego wzrostu IPC (od Zen 1) bez zmiany jakiegokolwiek innego komponentu w swoich maszynach.

Wadą Ryzena 5800X3D jest całkowity brak wsparcia dla podkręcania CPU. AMD twierdzi, że wynika to z faktu, że komponent 3DV cache nie może obsłużyć napięć Vcore wyższych niż 1,35 V, dlatego AMD nadało procesorowi najwyższe możliwe częstotliwości taktowania dla tego limitu. Procesor ma częstotliwość bazową 3,40 GHz i maksymalną częstotliwość boost 4,50 GHz, w porównaniu do częstotliwości bazowej 3,80 GHz i boost 4,70 GHz (oraz odblokowanego mnożnika) w Ryzenie 5800X.

	Rdzenie / Wątki	Zegar bazowy	Max. Boost	L3 Cache	TDP	Architektura	Proces produkcyjny	Socket
Core i5-9400F	6 / 6	2.9 GHz	4.1 GHz	9 MB	65 W	Coffee Lake	14 nm	LGA 1151
Core i5-10400F	6 / 12	2.9 GHz	4.3 GHz	12 MB	65 W	Comet Lake	14 nm	LGA 1200
Core i5-11400F	6 / 12	2.6 GHz	4.4 GHz	12 MB	65 W	Rocket Lake	14 nm	LGA 1200
Core i5-12400F	6 / 12	2.5 GHz	4.4 GHz	18 MB	65 W	Alder Lake	10 nm	LGA 1700
Core i5-10500	6 / 12	3.1 GHz	4.5 GHz	12 MB	65 W	Comet Lake	14 nm	LGA 1200
Ryzen 5 3600	6 / 12	3.6 GHz	4.2 GHz	32 MB	65 W	Zen 2	7 nm	AM4
Core i5-9600K	6 / 6	3.7 GHz	4.6 GHz	9 MB	95 W	Coffee Lake	14 nm	LGA 1151
Core i5-10600K	6 / 12	4.1 GHz	4.8 GHz	12 MB	125 W	Comet Lake	14 nm	LGA 1200
Core i5-11600K	6 / 12	3.9 GHz	4.9 GHz	12 MB	125 W	Rocket Lake	14 nm	LGA 1200
Ryzen 5 3600X	6 / 12	3.8 GHz	4.4 GHz	32 MB	95 W	Zen 2	7 nm	AM4
Ryzen 5 5600G	6 / 12	3.9 GHz	4.4 GHz	16 MB	65 W	Zen 3 + Vega	7 nm	AM4
Ryzen 5 5600X	6 / 12	3.7 GHz	4.6 GHz	32 MB	65 W	Zen 3	7 nm	AM4
Core i5-12600	6 / 12	3.3 GHz	4.8 GHz	18 MB	65 W	Alder Lake	10 nm	LGA 1700
Core i5-12600K	6+4 / 16	3.7 / 2.8 GHz	4.9 / 3.6 GHz	20 MB	125 W	Alder Lake	10 nm	LGA 1700
Core i7-9700K	8 / 8	3.6 GHz	4.9 GHz	12 MB	95 W	Coffee Lake	14 nm	LGA 1151
Core i7-10700K	8 / 16	3.8 GHz	5.1 GHz	16 MB	125 W	Comet Lake	14 nm	LGA 1200
Core i7-11700K	8 / 16	3.6 GHz	5.0 GHz	16 MB	125 W	Rocket Lake	14 nm	LGA 1200
Ryzen 7 3700X	8 / 16	3.6 GHz	4.4 GHz	32 MB	65 W	Zen 2	7 nm	AM4
Ryzen 7 5700G	8 / 16	3.8 GHz	4.6 GHz	16 MB	65 W	Zen 3 + Vega	7 nm	AM4
Core i7-12700K	8+4 / 20	3.6 / 2.7 GHz	5.0 / 3.8 GHz	25 MB	125 W	Alder Lake	10 nm	LGA 1700
Ryzen 7 5800X	8 / 16	3.8 GHz	4.7 GHz	32 MB	105 W	Zen 3	7 nm	AM4
Ryzen 7 5800X3D	8 / 16	3.4 GHz	4.5 GHz	96 MB	105 W	Zen 3	7 nm	AM4
Core i9-10900	10 / 20	2.8 GHz	5.2 GHz	20 MB	65 W	Comet Lake	14 nm	LGA 1200
Ryzen 9 3900X	12 / 24	3.8 GHz	4.6 GHz	64 MB	105 W	Zen 2	7 nm	AM4
Ryzen 9 5900X	12 / 24	3.7 GHz	4.8 GHz	64 MB	105 W	Zen 3	7 nm	AM4
Core i9-9900K	8 / 16	3.6 GHz	5.0 GHz	16 MB	95 W	Coffee Lake	14 nm	LGA 1151
Core i9-10900K	10 / 20	3.7 GHz	5.3 GHz	20 MB	125 W	Comet Lake	14 nm	LGA 1200
Core i9-11900K	8 / 16	3.5 GHz	5.3 GHz	16 MB	125 W	Rocket Lake	14 nm	LGA 1200
Ryzen 9 3950X	16 / 32	3.5 GHz	4.7 GHz	64 MB	105 W	Zen 2	7 nm	AM4
Ryzen 9 5950X	16 / 32	3.4 GHz	4.9 GHz	64 MB	105 W	Zen 3	7 nm	AM4
Core i9-12900K	8+8 / 24	3.2 / 2.4 GHz	5.2 / 3.9 GHz	30 MB	125 W	Alder Lake	10 nm	LGA 1700
Core i9-12900KS	8+8 / 24	3.4 / 2.5 GHz	5.5 / 4.0 GHz	30 MB	150 W	Alder Lake	10 nm	LGA 1700

AMD 3D Vertical Cache

Główną zaletą AMD Ryzen 7 5800X3D jest technologia 3D Vertical Cache (pamięć 3DV cache). Bez niej procesor nie różniłby się architekturalnie od Ryzen 7 5800X. To wciąż architektura Zen 3, a nie „Zen 3+” używana w procesorach Ryzen 6000 „Rembrandt”. Jak wspomnieliśmy we wstępie, pamięć 3D Vertical Cache jest próbą optymalizacji podsystemu pamięci Zen 3, tak aby zwiększona pojemność pamięci podręcznej ostatniego poziomu mogła poprawić wydajność nie tylko w zadaniach wielowątkowych operujących na strumieniach danych, ale także w zadaniach wrażliwych na IPC, takich jak gry.

Ryzen 7 5800X3D jest wyposażony w 96 MB pamięci podręcznej L3 dzięki pamięci 3DV cache. Warto zauważyć, że mówimy o 96 MB, a nie 32+64 MB. Jest tak dlatego, że 32 MB pamięci podręcznej na układzie i 64 MB pamięci 3DV cache, ułożone jedna na drugiej, tworzą ciągły, adresowalny blok pamięci podręcznej L3. Zarówno rdzenie CPU jak i oprogramowanie (system operacyjny) „widzą” 96 MB pamięci podręcznej L3. AMD informuje, że dla uzyskania najlepszej wydajności należy korzystać z najnowszego oprogramowania AMD Chipset Software (wersja 4.03.03.431 lub nowsza). Prawdopodobnie oznacza to, że wciąż potrzebny jest pewien stopień „świadomości” na poziomie systemu operacyjnego, lub sterownik chipsetu zawiera jakieś inne drobne optymalizacje. Ryzen 5800X3D jest kompatybilny z istniejącymi płytami głównymi Socket AM4 wyposażonymi w firmware UEFI zawierający mikrokod AGESA V2 1.2.0.6b (lub nowszy).

Zbudowana w tym samym procesie technologicznym 7 nm co reszta układu CCD, matryca pamięci podręcznej 3DV (L3D) jest fragmentem szybkiej pamięci SRAM – tego samego fizycznego medium co 32 MB pamięci podręcznej L3 na układzie. Różne banki pamięci SRAM na tej matrycy są połączone za pomocą dwukierunkowej magistrali pierścieniowej CCD. To właśnie sprawia, że rdzenie CPU i oprogramowanie widzą 96 MB adresowalnej pamięci podręcznej L3, w przeciwieństwie do sytuacji, gdyby 64 MB pamięci 3DV cache służyło jako „pamięć podręczna L4” (dodatkowy poziom pamięci podręcznej) dla L3. Podobnie jak wbudowana pamięć podręczna L3 o pojemności 32 MB, pamięć 3DV cache działa z częstotliwością CPU. Układ L3D ma powierzchnię 41 mm², co stanowi około połowę powierzchni znajdującego się pod nim układu CCD.

AMD wspólnie z TSMC, swoim głównym partnerem produkcyjnym, opracowało układ Zen 3 z chipsetem pamięci 3DV cache. Firma wykorzystała dwie innowacje TSMC do jego stworzenia. Po pierwsze, matryca CCD została „ścieniona”, czyli zbudowana na cieńszym podłożu krzemowym. Intel zastosował podobne ścienienie układu w przypadku swoich układów 10. generacji „Comet Lake”, aby zrobić miejsce dla grubszego IHS (rozpraszacza ciepła). W przypadku AMD, przestrzeń pionowa uzyskana dzięki ścienieniu układu pozwala na pomieszczenie matrycy pamięci 3DV cache o pojemności 64 MB. Ta matryca jest ułożona nad obszarem CCD zawierającym 32 MB pamięci podręcznej na układzie. Przestrzeń pionowa utworzona między obszarem CCD zawierającym rdzenie CPU jest wypełniona strukturalnym krzemem, który przewodzi ciepło do sTIM (termicznego materiału interfejsowego) i IHS.

Matryca pamięci 3DV cache i znajdujący się pod nią układ CCD są fizycznie połączone poprzez bezpośrednie łączenie miedź-do-miedzi oraz TSV (through silicon vias – przepusty przez krzem). Via jest połączeniem elektrycznym, które przechodzi przez podłoże, takie jak matryca krzemowa czy płytka PCB z włókna szklanego.

Mikroarchitektura ZEN 3

Od swojego debiutu w 2017 roku, AMD każdego roku wprowadzało nową iterację swojej przełomowej mikroarchitektury procesora Zen, każdą z ulepszeniami IPC (liczby instrukcji na cykl). Jak wspomnieliśmy wcześniej, nowa mikroarchitektura Zen 3 oferuje znaczący, 19-procentowy wzrost IPC w porównaniu do swojego poprzednika, Zen 2. Osiągnięto to poprzez ulepszenia zarówno na poziomie mikro, jak i makro. Zmiany na poziomie makro (poza rdzeniem) omówiliśmy już wcześniej. W tej sekcji mówimy o tym, co nowego znajduje się wewnątrz każdego rdzenia.

AMD wspomniało o aktualizacjach praktycznie wszystkich kluczowych komponentów rdzenia, w tym jego front-endu, jednostek pobierania/dekodowania instrukcji, komponentów całkowitoliczbowych i zmiennoprzecinkowych, jednostek load-store oraz dedykowanych pamięci podręcznych. Dla wyjaśnienia, ten komponent pozostaje niezmieniony w porównaniu do innych procesorów Zen 3 bez zintegrowanej grafiki, takich jak Ryzen 9 5900X.

Fetch/Decode & Front-End Advances

Współczesne procesory wykonują wiele instrukcji równolegle, aby poprawić wydajność. Programy komputerowe składają się z ogromnej liczby instrukcji „if … then … else” (jeśli … to … w przeciwnym razie), które spowalniają procesor, ponieważ musi on ocenić warunek przed wybraniem gałęzi do wykonania. Aby przezwyciężyć to ograniczenie, wynaleziono predyktor rozgałęzień – element układu, który przewiduje bardziej prawdopodobny wynik sprawdzenia warunku i spekulatywnie wykonuje instrukcje tej gałęzi. Oczywiście istnieje szansa, że przewidywanie jest błędne, w takim przypadku pojawia się kara wydajnościowa związana z cofnięciem już wykonanych instrukcji.

W Zen 3 AMD wykorzystuje ulepszony predyktor rozgałęzień TAGE, który jest bardziej dokładny i szybciej odzyskuje sprawność po błędnych przewidywaniach. Zmienili również projekt, aby był „wolny od bąbli” (bubble free), co pozwala uniknąć wstawiania instrukcji „czekaj na wynik” do strumienia instrukcji za każdym razem, gdy napotykane jest rozgałęzienie.

AMD ogólnie zwiększyło liczbę operacji na cykl, front-end teraz szybciej przełącza się między pamięcią podręczną operacji a pamięcią podręczną instrukcji. 32 KB pamięć podręczna instrukcji L1 została zmodyfikowana, aby oferować lepsze wykorzystanie dzięki wydajnemu tagowaniu i prefetchingowi (wstępnemu pobieraniu). Przeprowadzono usprawnienie pamięci podręcznej operacji (OP Cache). Ulepszenia predyktora rozgałęzień i front-endu składają się na prawie jedną czwartą ogólnego, 19-procentowego wzrostu IPC między generacjami.

INT/Execution Engine

Silnik wykonawczy, czyli połączenie jednostek wykonawczych liczb całkowitych i zmiennoprzecinkowych, stanowi główną siłę obliczeniową rdzenia CPU. Mikroarchitektura Zen 3 wprowadza ulepszenia obu tych elementów w porównaniu do Zen 2. Zarówno kolejki wydawania instrukcji INT (całkowitoliczbowych), jak i FP (zmiennoprzecinkowych), które dostarczają pracę do obu silników, zostały poszerzone, a okno wykonawcze powiększone. Zapewnia to, że mniej jednostek pozostaje bezczynnych w typowych programach, co zwiększa ogólną wydajność.

AMD pracowało nad minimalizacją opóźnień na każdym etapie silnika wykonawczego INT i powiększyło jego kluczowe struktury, w tym planistę liczb całkowitych (96 wpisów w porównaniu do 92 w Zen 2), plik rejestrów fizycznych (192 w porównaniu do 180 w Zen 2) oraz 10 wydań na cykl, w porównaniu do 7 w Zen 2. Przepustowość selektora danych została znacząco zwiększona pomimo tej samej liczby jednostek ALU.

Silnik zmiennoprzecinkowy zawiera te same 256-bitowe jednostki FPU, ale podobnie jak w przypadku silnika INT, silnik FP otrzymał ulepszenia w zakresie opóźnień i przepustowości w całym zakresie działania, szybszy 4-cyklowy FMAC oraz większy planista. Ulepszenia INT i FP przyczyniają się do około jednej piątej ogólnego, 19-procentowego wzrostu IPC.

Load/Store

W mikroarchitekturze Zen 3 AMD zajęło się wieloma wąskimi gardłami i problemami z „inteligencją” jednostki Load/Store (ładowania/zapisywania). Największym usprawnieniem jest przepustowość. Kolejka zapisów została poszerzona do 64 wpisów z 48 w Zen 2, a pamięć DTLB pamięci podręcznej L2 ma szerokość 2 tysięcy wpisów. 32 KB pamięć podręczna danych L1 została przyspieszona poprzez zmniejszenie opóźnień. Ulepszono również wykrywanie zależności pamięciowych.

Podobnie jak w przypadku front-endu i planisty, ulepszenia jednostki load/store przyczyniają się do prawie jednej czwartej ogólnego, 19-procentowego wzrostu IPC, co oznacza, że samo zoptymalizowanie niewykonawczych komponentów rdzenia pozwoliło AMD osiągnąć znaczący, 9-procentowy ogólny wzrost IPC.

ISA oraz zmiany zasad bezpieczeństwa

Każda nowa mikroarchitektura zwiastuje wsparcie dla nowszych zestawów instrukcji i wzmocnienie bezpieczeństwa, i tak samo jest w przypadku Zen 3, jednak zauważalnie brakuje wsparcia dla AVX-512. Co prawda Intel przyjął mniej niż doskonałą metodę rozpowszechniania AVX-512, gdzie niektóre instrukcje są zarezerwowane wyłącznie dla mikroarchitektur segmentu korporacyjnego, a tylko garstka instrukcji istotnych dla klientów indywidualnych jest dostępna w jego architekturach „Ice Lake” i „Tiger Lake”, ale ze strony AMD nie widać żadnego ruchu w tym kierunku.

Wciąż dostępne są instrukcje 256-bitowe z zestawu AVX2. Brakuje również czegoś, co mogłoby konkurować z Intel DLBoost, który jest zasadniczo programowym udostępnieniem sprzętu o stałej funkcji, przyspieszającego mnożenie macierzy, w efekcie budowanie i trenowanie sieci neuronowych w głębokim uczeniu AI. Wiele aplikacji klienckich, szczególnie do obróbki obrazu i edycji wideo, wykorzystuje AI brzegowe, i jakaś inwestycja AMD w tym kierunku byłaby mile widziana.

Niemniej jednak, Zen 3 dodaje dwie nowe instrukcje ISA: MPK (klucze ochrony pamięci) oraz wsparcie AVX2 dla AES/APCLMulQD. AMD wyprzedzało Intela w kwestii zabezpieczeń przed lukami w zabezpieczeniach rdzeni CPU, a wraz z Zen 3, AMD wprowadza CET (control-flow enforcement – wymuszanie kontroli przepływu), który powinien zapewnić wzmocnienie przed atakami typu ROP.

AMD X570 oraz B550 – chipsety

Procesory AMD Ryzen 5000 z architekturą Zen 3 są kompatybilne ze wszystkimi płytami głównymi Socket AM4 opartymi na chipsetach AMD X570 i B550 (seria 400 po aktualizacji biosu). AMD niedawno ogłosiło również, że oficjalne (nie beta) wsparcie dla Ryzen 5000 zostanie wprowadzone do serii 300 około maja-czerwca. Chipsety B550 i X570 są nadal zalecane dla tego procesora, ponieważ płyty główne na nich oparte zapewniają łączność PCI-Express Gen 4, która jest szczególnie przydatna dla najnowszych dysków SSD.

Chipset AMD X570 to premium’owa oferta, która umożliwia PCI-Express gen 4.0 nie tylko z procesora (tj. głównego slotu PEG x16 i jednego slotu M.2 NVMe), ale także z linii PCIe podłączonych do chipsetu. Otrzymujemy do 16 linii PCIe gen 4 z chipsetu, które mogą być przekonfigurowane przez projektanta płyty głównej jako porty SATA lub USB3.

Chipset B550 pozwala na posiadanie jednego głównego slotu PCIe gen 4 x16 i jednego slotu M.2 NVMe, ale wszystkie linie podłączone do chipsetu działają w standardzie PCIe gen 3. B550 udostępnia osiem linii. Gdy jest sparowany z procesorami 5000G Cezanne, linie PCIe chipsetu X570 działają z prędkościami Gen 3, mimo że są zdolne do obsługi Gen 4.

AMD Ryzen 7 5800X3D – Relatywna wydajność

Relatywna wydajność to sposób przedstawiania osiągów (w tym przypadku procesorów) w odniesieniu do wybranego punktu odniesienia. W przedstawionych danych widać, że wyniki są wyrażone w procentach, gdzie za punkt odniesienia (czyli 100%) przyjęto wydajność procesora AMD Ryzen 7 5800X3D.

Przykładowo, jeśli procesor Intel Core i9-12900KS osiąga wynik 100,2% przy rozdzielczości 1920×1080, oznacza to, że jest o 0,2% wydajniejszy niż referencyjny Ryzen 7 5800X3D. Z kolei Core i7-6700K osiągający 70,1% w tej samej rozdzielczości oznacza, że jego wydajność stanowi około 70% możliwości procesora referencyjnego.

W tym konkretnym zestawieniu widać też ciekawą prawidłowość – różnice w relatywnej wydajności między procesorami maleją wraz ze wzrostem rozdzielczości, co sugeruje, że przy wyższych rozdzielczościach wydajność jest bardziej ograniczona przez kartę graficzną niż procesor.

1920×1080

2540×1440

3840×2160

Podsumowanie

Intel Core i9-12900KS vs AMD Ryzen 7 5800X3D

Te dwa nowe procesory wzbudzają ostatnio ogromne zainteresowanie, ponieważ usprawniają swoje już wprowadzone na rynek odpowiedniki z reszty linii, wykorzystując przy tym dwa zupełnie różne podejścia. W przypadku Core i9-12900KS, Intel użył przysłowiowego łomu, podnosząc taktowanie i pobór mocy wyżej niż kiedykolwiek wcześniej, aby wycisnąć ostatnie kropelki wydajności ze swojego nowego flagowego procesora. AMD obrało zupełnie inne podejście z Ryzen 7 5800X3D, zamiast gonić za wyższymi megahercami, wprowadziło innowację technologiczną, która jest niemal równie przełomowa jak wprowadzenie chipletów procesorowych, które umożliwiły ogromny sukces procesorów Ryzen Zen 2 i Zen 3.

3D V-Cache, jak AMD nazywa swoją nową innowację, to matryca krzemowa składająca się wyłącznie z pamięci podręcznej, bez rdzeni obliczeniowych czy podobnej logiki. Pamięć podręczna w komputerach to szybka pamięć, która znajduje się na ścieżce transferu danych i przechowuje często używane fragmenty danych – „gorące” dane, gdzie „temperatura” reprezentuje częstotliwość dostępu. Jeśli pamięć podręczna jest w stanie spełnić żądanie danych, nie jest potrzebna pełna podróż do pamięci głównej, co poprawia wydajność, ponieważ cache działa ze znacznie większą szybkością i znacznie lepszą latencją niż pamięć główna na płycie głównej. Typowy współczesny komputer ma 16 GB lub 32 GB pamięci, podczas gdy rozmiary pamięci podręcznej wynoszą między 10 MB a 64 MB, czyli około jednej tysięcznej (!). W Ryzen 7 5800X3D rozmiar pamięci podręcznej wynosi 96 MB, w przeciwieństwie do 32 MB w Ryzen 7 5800X. Ten wzrost o 64 MB może nie brzmieć imponująco, gdyż nawet twój telefon może pobrać tyle danych w kilka sekund, ale wciąż ma potencjał, aby wprowadzić znaczącą różnicę.

Piękno cachowania polega na tym, że nie wszystko jest cachowane, zamiast tego, wyrafinowane algorytmy decydują, co umieścić w pamięci podręcznej, jak długo tam trzymać i które dane wyrzucić jako następne, gdy potrzebna jest dodatkowa pojemność. Posiadanie większej dostępnej pojemności pamięci podręcznej oznacza, że niektóre obciążenia mogą teraz nagle całkowicie zmieścić się w pamięci podręcznej i będą działać tak, jakby miały niemal nieskończoną przepustowość pamięci. Jest to oczywiście silnie zależne od aplikacji – większość obciążeń związanych z renderowaniem już mieści się w pamięci podręcznej większości procesorów, podobnie jak starsze gry. Jeśli obciążenie stale wymaga świeżych danych – tj. żadne dane nie są ponownie wykorzystywane – pamięć podręczna ma niewielki wpływ.

Uśredniając wyniki naszego zestawu testów aplikacji, Ryzen 7 5800X3D wypada o 3% gorzej niż oryginalny Ryzen 7 5800X, ponieważ 5800X3D działa z niższym taktowaniem, niż jego poprzednik. AMD potwierdziło, że matryca 3D V-Cache jest ograniczona do maksymalnego napięcia roboczego 1,35 V, limit który dotyczy całego procesora ze względu na sposób doprowadzania zasilania do CPU, w tym rdzeni obliczeniowych. Ponieważ Zen 3 wymaga 1,5 V i więcej, aby osiągnąć najwyższe taktowanie boost, AMD musiało nieco obniżyć taktowanie rdzeni, aby zapewnić stabilność w każdych warunkach. Jeśli przyjrzymy się indywidualnym wynikom testów, na pewno wyróżnia się WinRAR. Wydaje się, że ta aplikacja naprawdę lubi dużo pamięci podręcznej podczas pracy ze skompresowanymi danymi – wzrost wydajności wynosi 30%. Chociaż z pewnością można znaleźć więcej tak imponujących przypadków, jeśli się poszuka i wybierze najlepsze wyniki, nasz obecny zestaw testów aplikacji CPU sugeruje, że dla aplikacji podobnie wyceniony Ryzen 9 5900X jest po prostu lepszym wyborem ze względu na większą liczbę rdzeni. Intel Core i7-12700K (lub KF) jest znacznie tańszy niż 5800X3D i oferuje o 14% wyższą wydajność w aplikacjach. Starsze procesory Intela naprawdę nie mają tu czego szukać, ponieważ 5800X3D jest szybszy nawet od Core i9-11900K i Core i9-10900K.

Sytuacja wygląda inaczej w przypadku gier. Wydaje się, że gry są idealnym obciążeniem dla większych rozmiarów pamięci podręcznej, co prawdopodobnie jest powodem, dla którego AMD wypuszczało swoje procesory Ryzen ze stosunkowo dużymi pamięciami podręcznymi w porównaniu do Intela, mimo że cache zajmuje dużo powierzchni matrycy krzemowej, co kosztuje. Uśredniając wyniki naszych 10 gier w rozdzielczości 720p ograniczonej przez CPU, Ryzen 7 5800X3D może uzyskać imponujący wzrost wydajności o 10% w porównaniu do swojego odpowiednika 5800X. To wystarczy, aby uczynić go najszybszym procesorem do gier tuż za Intel Core i9-12900K i i9-12900KS. Biorąc pod uwagę, że Alder Lake Intela ma nową i ulepszoną architekturę rdzeni, działa prawie 1 GHz szybciej i ma szybszą pamięć DDR5, jest to imponujące osiągnięcie. Oznacza to również, że Intel obronił swoje twierdzenie o „najszybszym procesorze do gier na świecie”, ale różnice są minimalne, patrząc na średnie. Poszczególne gry pokazują jednak znacznie różne wyniki. Na wyróżnienie zasługują tu Borderlands 3 i Far Cry 5. Borderlands 3, który był mocno ograniczony przez CPU we wszystkich naszych testach, zyskuje ogromne 43% (!!) w FPS. Far Cry 5 jest najbardziej wrażliwym na pamięć tytułem w naszym zestawie testowym, +35%, wow! Pozostałe gry również zyskują na FPS, ale różnice nie są tak duże. Prawdopodobnie zastanawiacie się, dlaczego Counter-Strike CS:GO jest tylko o 5% szybszy. Podejrzewam, że to dlatego, że gorące dane gry już mieszczą się w pamięci podręcznej większości procesorów, więc większa pamięć L3 nie ma tak dużego wpływu.

Przechodząc do wyższych rozdzielczości, w których gracze rzeczywiście grają, różnice stają się coraz mniejsze, ponieważ karta graficzna staje się wąskim gardłem, a CPU nie jest już tak ograniczającym czynnikiem. Przy tych rozdzielczościach liczba klatek na sekundę jest również niższa, co zwykle zmniejsza obciążenie CPU, a tym samym ogranicza zyski, jakie może osiągnąć szybsza pamięć podręczna lub cokolwiek innego w procesorze. Mimo to, nawet 5% przy 1440p jest monumentalnym osiągnięciem, biorąc pod uwagę, że AMD „tylko” dodało więcej pamięci podręcznej i używa tej samej architektury procesora przy niższych taktowaniach. Myślę, że ważne jest również podkreślenie, że zmierzyliśmy największe zyski przy FPS, które były już bardzo wysokie. Na przykład, Borderlands 1080p zwiększa się z 97 FPS do 138 FPS. Jeśli nie masz monitora 120 Hz lub lepszego, nie zauważysz wzrostu liczby klatek na sekundę. Jednak opóźnienia mogą być nieco lepsze, co może mieć znaczenie dla graczy rywalizujących.

Pobór mocy zawsze był mocną stroną procesorów AMD Zen 3 Ryzen, nie tylko ze względu na wydajny 7-nanometrowy proces produkcyjny, ale także dlatego, że AMD aktywnie optymalizuje swoje projekty pod kątem niskiego poboru mocy, w połączeniu z różnymi technikami oszczędzania energii. W porównaniu do Ryzen 7 5800X, 5800X3D dodaje dodatkową matrycę krzemową, która oczywiście zużywa energię. Podejrzewam, że limit 1,35 V ma również związek z mocą, ciepłem i efektywnością energetyczną. Ze względu na sposób, w jaki matryca 3D V-Cache jest ułożona na matrycy obliczeniowej 8-rdzeniowej, całe ciepło musi przejść przez matrycę 3DV i otaczający ją krzem strukturalny. Przy pracy z niższym napięciem, całkowita emisja ciepła procesora będzie również niższa. Zmierzyliśmy bardzo rozsądną temperaturę procesora 77°C, która jest tylko o 2°C wyższa od Ryzen 7 5800X, który oczywiście działa z wyższym taktowaniem i napięciem. W porównaniu do innych procesorów Ryzen Zen 3, ciepło jest jednak skoncentrowane na mniejszym obszarze, ponieważ 5800 używa pojedynczego CCD, podczas gdy 5900X i 5950X rozpraszają ciepło na dwa CCD. W porównaniu do Intel Core i9-12900KS, różnica w temperaturach jest jak dzień i noc. Podczas gdy chłodzenie układu Intela było ciągłym wyzwaniem, utrzymanie Ryzen 5800X3D w chłodzie jest banalnie proste. Nie są potrzebne żadne specjalne środki.

Efektywność nowego procesora AMD jest najwyższej klasy, niższe napięcie robocze pomaga zrekompensować koszt energetyczny większej pamięci podręcznej, a konstrukcja z pojedynczym CCD dodatkowo zmniejsza zużycie energii. W porównaniu do 5800X, ogólna efektywność jest praktycznie niezmieniona, co czyni 5800X3D wysoce wydajną konstrukcją, szczególnie dla lżejszych obciążeń wykorzystujących mniej wątków. Gdy cały CPU jest w pełni obciążony, wszystkie rdzenie i wszystko inne, efektywność energetyczna, biorąc pod uwagę pobór mocy i osiągniętą wydajność, jest podobna do innych CPU Zen 3 i Alder Lake. Jest to właściwie dobra wiadomość, ponieważ potwierdza, że 3D V-Cache nie jest pożeraczem energii.

Jak wspomniano wcześniej, overclocking nie jest dostępny w Ryzen 7 5800X3D, co czyni go nieco nudnym z perspektywy podkręcania. Zwykle wykonujemy kilka przebiegów z usuniętymi limitami mocy, PBO i overclockingiem, ale żadne z nich nie ma tu znaczenia. Chciałem też przedstawić wam wyniki z DDR4-4000 CL16, ale było to niemożliwe, ponieważ FCLK maksymalnie osiąga 1867 MHz, co może już powodować ciche błędy WHEA, więc nasz domyślny FCLK 1800 MHz, 1:1 z pamięcią 3600 MHz jest praktycznie najlepszym, co można osiągnąć, chyba że wygrasz w loterii krzemowej. Dalsze zacieśnienie timingów pamięci z DDR4-3600 CL16 1T do CL14 mogłoby być opcją, aby wycisnąć nieco więcej wydajności, ale nie będzie to różnica diametralna.

AMD Ryzen 7 5700X3D

898.00 zł

KUP TERAZ

Procesor AMD Ryzen 7 5800X3D

2,230.00 zł

KUP TERAZ

FAQ