Мы уже рассказывали историю процессоров, не всегда предназначенных для достижения наибольшей производительности в играх, но во многом ориентированных именно на них. Компания Intel долгое время имела явное преимущество в этой сфере из-за высокочастотных вычислительных ядер с мощной подсистемой кэширования, а решения AMD явно отставали от них по этим характеристикам, весьма важным именно в играх, которые во многом упираются в производительность нескольких вычислительных потоков. Но затем в AMD решили переломить ситуацию, выпустив отдельную подсерию процессоров, лучше подходящую именно для игровых применений. Это достигли усилением самой микроархитектуры с ускорением вычислительных ядер, но главное — существенным улучшением подсистемы кэширования. Игры относятся к ПО, которое очень хорошо реагирует на увеличение и объема и производительности кэш-памяти.
Для этого использовали технологию 3D V-Cache, увеличивающую объем кэш-памяти последнего уровня добавлением дополнительного кристалла с памятью — прямо сверху кристалла с вычислительными ядрами. Первое воплощение в модели Ryzen 7 5800X3D привело к усилению позиций компании в сегменте игровых процессоров: дополнительные 64 МБ кэша в играх сказались весьма положительно, и этот CPU стал одним из быстрейших, догнав лучшие решения конкурента. Но это был восьмиядерный процессор, а некоторым пользователям нужны были и более универсальные решения, подходящие как для игр, так и для другого ПО.
Серия процессоров Ryzen 7000X3D привлекла внимание универсальностью, усиленной появлением моделей с 12 и 16 ядрами. Несмотря на то, что эти модели не стали бестселлерами, нашли свою нишу среди пользователей, которым нужны не только игры. Появление подобных процессоров в серии Ryzen 9000 было запланировано сразу же. AMD сначала выпустила восьмиядерный Ryzen 7 9800X3D, идеально подходящий для роли «лучшего игрового процессора». Сейчас AMD дополнила линейку моделями Ryzen 9 9950X3D и 9900X3D с 16 и 12 ядрами соответственно. Сегодня мы рассмотрим самый быстрый из них — Ryzen 9 9950X3D.
Дополнительный кристалл с кэшем располагается на одном из CCD, как и в процессорах предыдущей серии. Хотя некоторое время ходили слухи о том, что AMD может установить его на оба чиплета. Однако это мало имеет смысла при заметном росте себестоимости, поскольку игры не выиграют от такого подхода. Межъядерные задержки для ядер из пары CCD останутся слишком большими. Позже AMD может выпустить Ryzen 5 9600X3D, как это было с предыдущим семейством, но пока что в серии три модели CPU. Сравнение Ryzen 9 9950X3D в многопоточных задачах с Ryzen 9 9950X, а в играх с Ryzen 7 9800X3D может быть довольно любопытным. Этот рассматриваемый сегодня 16-ядерник должен стать лучшим вообще во всем, чего не хватало тому же Ryzen 9 7950X3D, уступавшему своему бескэшевому варианту в неигровых задачах.
Рекомендуемые цены многоядерных X3D-процессоров для рынка США составляют $599 за Ryzen 9 9900X3D и $699 за Ryzen 9 9950X3D, такие же, что и у предшественников, хотя в реальности цены выше из-за высокого спроса на подобные CPU. Главное изменение по сравнению с предыдущими X3D-процессорами семейства Ryzen 7000 — повышение турбо-частот. Это достигнуто размещением кэша не на CCD, а под него. Охлаждение кристаллов с ядрами стало проще, что позволило увеличить частоты и производительность, в итоге разницы между соответствующими моделями с индексами X и X3D теперь почти нет. Это изменение должно приравнять процессоры Ryzen 9000X3D с соответствующими без дополнительного кэша в неигровых многопоточных нагрузках, и уже не чисто игровые процессоры, в отличие от восьмиядерного Ryzen 7 9800X3D, который недостаточно силён в рабочем ПО.
В плане соперничества с чипсами Intel возможность составить им конкуренцию есть лишь при выполнении трудоемких задач. Процессоры линейки Intel Core Ultra 200… оказались весьма слабыми в играхДаже флагманский Core Ultra 9 285K не является полноценным соперником для Ryzen 9 9950X3D, хотя сравнение с ним всё же возможно. AMD не стесняется называть Ryzen 9 9950X3D «лучшим в мире процессором для игроков и создателей контента», и у этого заявления есть все основания. Чтобы проверить все это, необходимо провести тестирование.
Ryzen 9 9950X3D — новый 16-ядерный процессор от AMD для настольных ПК, укрепивший лидерство компании по производительности в играх и приложениях для создания контента. Необходимости в демонстрации превосходства над новейшими процессорами серии Core Ultra 200 «Arrow Lake» у нового Ryzen не было, так как последние проиграли процессорам 14-го поколения «Raptor Lake» в играх, выиграв лишь по энергоэффективности. Ryzen 9 8900X3D стал быстрейшим игровым процессором, обогнав решения соперника на десятки процентов, но как восьмиядерный процессор не может составить конкуренцию многоядерным Arrow Lake в рабочих нагрузках. Соперниками для флагмана Intel были модели Ryzen 9 9950X и 9900X, которые относительно слабы в играх (хотя и быстрее Core Ultra 200), поэтому AMD дополнила подсерию Ryzen 9 9000X3D парой моделей уже в 2025 году.
Технология 3D V-Cache стала одним из ключевых направлений для AMD. Благодаря ей процессоры с суффиксом X3D последних трех поколений стали лучшими CPU для игр. Ryzen 7 5800X3D смог сравняться по игровой производительности с Intel Core i9-12900K, хотя использовал сравнительно медленную память DDR4. Ryzen 7 7800X3D завоевал корону игровой производительности в сравнении с процессорами Core 13 и 14 поколений «Raptor Lake», и остался быстрее Core Ultra 200 «Arrow Lake». В качестве конкурента последнему AMD ожидала прироста производительности, в том числе по играм, и планирует выпустить несколько X3D-процессоров на основе ядер микроархитектуры Zen 5.
Ryzen 9 9950X3D практически не имеет конкурентов среди универсальных процессоров. Core Ultra 9 285K отлично справляется с многопоточными задачами в профессиональном ПО, но уступает в играх. Предыдущий флагман Core i9-14900K по-прежнему хорош в играх, но все же медленнее 9000X3D и проигрывает ему во всех остальных приложениях. В соотношении цены и производительности соперники есть, например Core i9-14900K сейчас стоит не так дорого и, возможно, предложит лучшее соотношение цены и производительности, но лучшим универсальным процессором он уже не является.
Особенности процессора Ryzen 9 9950X3D
Новую микроархитектуру Zen 5 мы подробно рассмотрели в В материале рассказывается о топовом процессоре Ryzen 9 9950X. Основное отличие процессоров серии Ryzen 9000 — технология 3D V-Cache: кэш-памяти третьего уровня дополняет тот, что есть в вычислительном кристалле. Вычислительные чиплеты в X3D-процессорах Ryzen 9000 идентичны кристаллам других моделей архитектуры Zen 5, но работают быстрее аналогов из серии Ryzen 7000X3D благодаря техническим изменениям: ядра нового процессора функционируют на более высоких тактовых частотах по сравнению с предшественниками X3D.
Повышение частот стало возможным благодаря изменению конструкции дополнительного кэша — технологии 3D V-Cache второго поколения, первым представителем которой стал Ryzen 7 9800X3D. В предыдущих X3D-процессорах для расширения кэш-памяти третьего уровня поверх вычислительного кристалла CCD устанавливали дополнительный кристалл с SRAM, который подключался прямо к L3-кэшу в CCD, увеличивая его объем с 32 МБ до 96 МБ. Дополнительный кристалл с кэш-памятью поверх CCD ухудшал охлаждение, отведение тепла от него было затруднено — это мешало повышению частот вычислительных ядер X3D-процессоров предыдущих поколений. В Ryzen 9000X3D переместили дополнительный кристалл с SRAM под кристалл CCD, и теперь кристалл с кэшем уже не усложняет охлаждение основного кристалла с вычислительными ядрами, отдающего тепло сразу к теплоотводящей крышке.
Изменения потребовались из-за оптимальности предыдущего решения с точки зрения дополнительных соединений: вычислительные ядра связывались с дополнительным кэшем с одной стороны, а с кристаллом ввода-вывода (через текстолитовую основу) — с другой. CCD-кристалл с ядрами по идее должен быть посередине, а его размещение через SRAM от IOD-кристалла требует создания сквозных соединений через кристалл с кэшем.
Во втором поколении 3D V-Cache полностью переработали L3D-кристалл: увеличили габариты и добавили специальные проводники. Новый кристалл с кэшем по размеру равен кристаллу CCD, что улучшило прочность конструкции. Объем кэш-памяти остался прежним — 64 МБ, а он работает как и в предыдущих X3D, увеличивая общий объем L3-кэша.
В прежних моделях X3D-процессоров рабочие напряжения были ниже, чем в обычных CPU. Иное расположение кристаллинов в Ryzen 9000X3D позволило увеличить их до уровня обычных моделей, что необходимо для работы на более высокой частоте. В результате новые Ryzen 9000X3D процессоры поддерживают стабильно высокие частоты для всех ядер с небольшой разницей, хотя модели без кэша всё же могут иметь небольшое преимущество в многопоточных задачах. Задержки доступа к L3-кэшу и полоса пропускания между вычислительным чиплетом и L3D-чиплетом соответствуют предыдущему поколению и не ухудшились из-за изменения расположения кристаллинов в Ryzen 9000X3D.
В системе с Ryzen 9 9950X3D для достижения максимальной производительности требуется правильная настройка программного обеспечения. Процессор сам не может определять оптимальные нагрузки для CCD с дополнительным кэшем или обычного CCD с более высокой частотой, а операционная система не всегда знает, является ли запущенная программа игрой. Для определения игр AMD использует возможности стороннего приложения Game Bar (Microsoft), поэтому для получения ожидаемой производительности в играх от Ryzen 9 9950X3D его использование обязательно. Необходимо установить Game Bar, убедиться, что он использует последнее обновление библиотеки игр, включить Game Mode в ОС и проверить работоспособность всех настроек.
В отличие от Ryzen 7 9800X3D с одним активным чиплетом CCD, внедрение X3D-кэша в процессор на два чипла позволяет использовать его только на одном из восьмиядерных CCD, а второй остаётся без него. Операционная система должна эффективно распределять задачи: игровые нагрузки отправляться на CCD с X3D-кэшем, остальные ядра оставляются неактивными. Высокопроизводительные потоки, нуждающиеся в большей частоте, направляются на второй чиплет. Для оптимальной работы применяют драйвер чипсета AMD: пакеты инициализации и драйвер 3D V-Cache Performance Optimizer, который отвечает за планирование работы вычислительных ядер и парковка неиспользуемых ядер.
AMD заявила о том, что замена CPU на новых процессорах не требует переустановки Windows. Новые чипсетные драйверы содержат базу совместимости приложений «AMD Application Compatibility Database Driver». Также обновлены драйверы для корректной работы X3D-процессоров в оптимальном режиме. Теперь в системы на платформе AM5 можно установить 16- и 12-ядерные X3D-процессоры Ryzen без переустановки ОС. При каждой загрузке драйвер AMD определяет тип установленного процессора и производит необходимые изменения в программной части. Ранее при замене процессора Ryzen с одним CCD на модель с двумя CCD планировщик Windows не всегда корректно распределял нагрузку, что снижало производительность системы. Тестерам приходилось либо использовать несколько SSD с одинаковой установкой Windows, либо переустанавливать систему при смене процессоров.
С появлением нового поколения процессоров AMD предложила новую службу «AMD Provisioning Packages Service» в пакет чипсетного драйвера. Служба отслеживает количество ядер при каждой загрузке и автоматически обновляет настройки. База совместимости приложений — это «белый список» игр и программ, которые работают некорректно с оптимизатором производительности 3D V-cache. В таком случае используются другие настройки процессора с меньшим количеством потоков, применявшиеся в процессорах Threadripper. К списку игр относятся Deus Ex: Mankind Divided, Dying Light 2, Far Cry 6, Metro Exodus, Total War: Three Kingdoms, Total War: Warhammer III и Wolfenstein: Youngblood.
Сравним ключевые особенности 16-ядерных процессоров двух свежих поколений с большим кеш-памятью и без нее в таблице (приведены североамериканские цены, российских нет).
| Модель | Ядра/потоки | Базовая частота, ГГц | Турбо-частота, ГГц | L2-кэш, МБ | L3-кэш, МБ | Потребление TDP/PPT, Вт |
Цена, $ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ryzen 9 9950X3D | 16/32 | 4,3 | 5,7 | 16 | 128 | 170/230 | 699 |
| Ryzen 9 9950X | 16/32 | 4,3 | 5,7 | 16 | 64 | 170/230 | 649 |
| Ryzen 9 7950X3D | 16/32 | 4,2 | 5,7 | 16 | 128 | 120/162 | 699 |
| Ryzen 9 7950X | 16/32 | 4,5 | 5,7 | 16 | 64 | 170/230 | 699 |
Ryzen 9 9950X3D с шестнадцатью ядрами и Ryzen 9 9900X3D с двенадцатью ядрами построены на двух чиплетах CCD с ядрами микроархитектуры Zen 5. Один из них использует технологию 3D V-Cache, добавляющую объем L3-кэша, который преимущественно полезен для игр. Как и в серии Ryzen 9 7000X3D, дополнительный L3-кэш имеется только на одном из восьмиядерных CCD, а другой — обычный CCD с кэшем L3 объемом 32 МБ на кристалле. Ryzen 9 9950X3D обладает высокой базовой частотой в 4,3 ГГц, которая может повышаться до уровня 5,7 ГГц, как и у Ryzen 9 9950X без дополнительного кэша. В отличие от Ryzen 9 7950X3D, которому пришлось снизить базовую частоту, а реальная под нагрузкой всегда ниже, чем у модели Ryzen 9 7950X.
Рассматриваемый сегодня процессор имеет 144 МБ общей кэш-памяти, AMD суммирует память второго и третьего уровня. Для модели 9950X3D выбран самый высокий уровень типичного потребления (TDP) — 170 Вт, а на 230 Вт установлен параметр максимального энергопотребления (PPT). В этом есть отличие от пары 7950X3D и 7950X — первый имел существенно более низкие пределы потребления, поэтому частота вычислительных ядер была сильнее ограничена. Ryzen 9 9950X3D предназначен для преимущества по производительности в играх и рабочих приложениях. 3D V-Cache помогает в играх, а большое количество ядер с одновременной многопоточностью при высокой частоте позволит добиться высокой вычислительной скорости в остальном ПО. При условии оптимальной работы планировщика ОС, который правильно распределит потоки между ядрами CCD с кэшем и без него.
Реальные показатели энергопотребления Ryzen 9 7950X3D не превышают 140 Вт, Ryzen 9 9950X достигает до 200 Вт, а 9950X3D — даже до 218 Вт в тестах. Для нового Ryzen максимальная температура ядер установлена на уровне 95 °C против 89 °C для 7950X3D. Это также способствует повышению частот и производительности вычислительных ядер. В ресурсоемких приложениях частота Ryzen 9 9950X3D при увеличении количества потоков снижается меньше, чем у других аналогичных X3D-процессоров — даже при 32 потоках она остается на уровне 5,0 ГГц, что позволяет новинке показывать хорошую производительность и в неигровых многопоточных нагрузках. Хотя это немного уступает показателю Ryzen 9 9950X в таких же условиях — бескэшевый процессор способен поддерживать частоту ядер ближе к 5,1 ГГц. В однопоточных и малопоточных задачах их частоты полностью совпадают.
Процессор Ryzen 9 9950X3D находится в небольшой коробке без комплектной системы охлаждения. Упаковка похожа на упаковки решений поколения Ryzen 7000 и других процессоров Ryzen 9000, отличаясь лишь указанием принадлежности чипа к технологии 3D V-Cache. Сам процессор внешне напоминает более ранние модели для Socket AM5 с небольшими изменениями цвета подложки и компонентов на плате.
Для Ryzen 9 9950X3D эффективна система водяного охлаждения, но в крайнем случае можно использовать высококлассный воздушный охладитель. Большинство кулеров для разъема AM4 подойдут для нового разъема AM5 только при условии использования родных креплений AMD. В целом, отличий от Ryzen 9 9950X у нового процессора немного.
Новая процессорная модель от AMD, подобно другим процессорам этой фирмы, комплектуется встроенным графическим ядром, которое уже присутствовало в предыдущей серии процессоров благодаря использованию единого кристалла IOD из Zen 4. Ядро основано на архитектуре RDNA 2 и включает всего два вычислительных блока CU, что эквивалентно 128 потоковым процессорам. Встроенный графический процессор обеспечивает лишь базовые возможности 3D-графики, достаточные для офисных задач и работы в интернете, зато поддерживает подключение до четырех дисплеев и имеет мультимедийный движок для ускорения декодирования и кодирования видеоданных.
Процессор содержит видеоядро, способное декодировать и кодировать видеоданные, а также выводить информацию на экраны. В его возможности входит декодирование видео в форматах AV1, HEVC и H.264, а также кодирование в HEVC и H.264. Контроллер вывода информации Ryzen 9000 позволяет отображать данные на четыре дисплея с разрешением 4K при частоте обновления 60 Гц. Поддерживается вывод через HDMI 2.1 со скоростью передачи данных до 48 Гбит/с и DisplayPort 2.0 UHBR10 со скоростью до 40 Гбит/с.
Тестирование производительности
Тестовые системы и условия
- Процессоры:
- AMD Ryzen 9 9950X3D (16 ядер/32 потока, 4,3—5,7 ГГц)
- AMD Ryzen 9 9950X (16 ядер/32 потока, 4,3—5,7 ГГц)
- AMD Ryzen 7 9800X3D (8 ядер/16 потоков, 4,7—5,2 ГГц)
- AMD Ryzen 9 7950X3D (16 ядер/32 потока, 4,2—5,7 ГГц)
- AMD Ryzen 9 7950X (16 ядер/32 потока, 4,5—5,7 ГГц)
- Intel Core Ultra 9 285K (8P+16E ядер/24 потока, 3,7—5,7 ГГц)
- Система охлаждения: AeroCool Mirage L360 (СЖО 3×120 мм, 2300/1800 об/мин)
- Системные платы:
- Gigabyte X670 Aorus Elite AX (AM5, AMD X670)
- Colorful Z890 iGame Flow V20 (LGA1851, Intel Z890)
- Оперативная память:
- 32 ГБ (2×16 ГБ) DDR5-5200 CL40 G.Skill Ripjaws S5 (F5-5200U4040A16GX2-RS5W)
- 32 ГБ (2×16 ГБ) DDR5-6200 CL40 Patriot Viper Venom (PVV532G620C40K)
- 48 ГБ (2×24 ГБ) DDR5-8800 CL42 T-Force Xtreem CKD (FFXD548G8800HC42ADC-CU01)
- Видеокарта: Gigabyte GeForce RTX 4080 EAGLE OC 16 ГБ (GV-N4080EAGLE OC-16GD)
- Накопитель: Solidigm P41 Plus SSD 2 ТБ (SSDPFKNU020TZX1)
- Блок питания: Chieftec Polaris Pro 1300 (PPX-1300FC-A3) (80 Plus Platinum, 1300 Вт)
- Операционная система: Microsoft Windows 11 Pro (24H2)
Для тестирования процессоров использовали имеющиеся высокопроизводительные системные платы каждой платформы с достаточным объемом оперативной памяти. В прошлых тестах для всех задач применялась DDR5-память, работающая на официально поддерживаемой или близкой к ней частоте — DDR5-5200. Исключение составляли игры, где использовалась DDR5-6000. В этот раз подход изменился. Для решений AMD основным вариантом станет DDR5-6200 с выбором XMP-профиля DDR5-6000 со сниженными задержками CL36. Для Intel — DDR5-8800 в варианте CUDIMM с задержками на уровне CL42.
Настройки памяти определялись XMP/EXPO-профилями, а ограничения процессоров по энергопотреблению соответствовали их спецификациям, а не настройкам производителей материнских плат. BIOS тестовой AM5 платы был обновлен до версии F33 от 18.03.2025, содержащей версию AGESA 1.2.0.3a PatchA, и чипсетный драйвер AMD последней версии для получения преимущества на процессорах с двумя различными чиплетами CCD. С системой на базе Core Ultra 9 285K выполнено то же самое: BIOS и драйверы операционной системы обновлены до последних публичных версий и включают все исправления ошибок Intel.
В сегодняшнем сравнении кроме главного героя участвуют несколько 16-ядерных процессоров AMD: Ryzen 9 9950X — процессор без дополнительного кэша из текущего поколения, Ryzen 9 7950X3D, являющийся предшественником рассматриваемой сегодня модели, а также Ryzen 9 7950X для некоторых тестов — чтобы увидеть, насколько ближе 9950X3D к бескэшевому 9950X по сравнению с парой из предыдущего семейства. Со стороны Intel у нас был единственный представитель — свежий флагманский Core Ultra 9 285K — но в двух вариантах, с памятью DDR5-5200 и DDR5-8800. Ryzen 9 9950X3D мы также протестировали с двумя разными скоростями DDR5: 5200 и 6000, и оценим, как сильно изменяется положение на рынке при выборе лучших по характеристикам модулей DDR5-памяти для флагманов AMD и Intel.
В тестовых играх применяем модель GeForce RTX 4080 предыдущего поколения видеокарт Nvidia, но для будущих поколений ЦП необходимо обновить ее до решения более высокого класса, так как производительность графического ядра важна для игровых тестов, которые часто ограничены возможностями GPU. Потребность в максимуме от имеющегося сейчас удовлетворяется GeForce RTX 4080, обеспечивающей достаточно высокий уровень производительности для раскрытия возможностей процессоров. Но верхние модели нового поколения GeForce RTX 50 еще меньше ограничивают скорость ЦП и на таких системах разница между ними будет большей.
Синтетические тесты
Производительность памяти и системы кэширования
Проверка показала, что контроллер памяти в серии Ryzen 9000 такой же, как в Ryzen 7000 и Ryzen 9000X3D. Пропускная способность памяти соответствует уровню предыдущего семейства процессоров.
Решение AMD отстаёт по пропускной способности по сравнению с Intel из-за дополнительного канала передачи данных между кристаллом IOD (в котором находится контроллер памяти) и кристаллами CCD (с вычислительными ядрами).
Эффективность контроллера DDR5-памяти в процессорах AMD невысока, что видно из результатов тестов памяти и кэша из пакета AIDA64. Программа измеряет пропускную способность и задержки всех компонентов подсистемы памяти.
В сегодняшних тестах будем использовать два режима памяти: DDR5-5200 CL40 (как во всех предыдущих) и DDR5-6000 CL36 для процессоров AMD. Можно найти память с еще более низкими задержками, но до экстремальных показателей не будем доходить. Разница между двумя режимами заметна: пропускная способность выросла на 13%-18%, а задержка доступа к данным снизилась примерно на 10 нс. Новый режим даст прирост в задачах, ограниченных скоростью памяти. Сравним результаты с другими CPU в табличном виде.
Процессор Ryzen 9 9950X3D, как и другие процессоры AMD, ограничен возможностями контроллера памяти и чиплетного устройства. Оптимальная частота для всех Ryzen — DDR5-6000 в синхронном режиме. Ryzen 9 9950X без дополнительного кэша показал близкую скорость. У всех процессоров AMD получается меньше 70 ГБ/с вместо теоретически достижимых более 80 ГБ/с для DDR5-5200, в то время как Core Ultra 9 работает быстрее, как и остальные процессоры Intel. Переход на DDR5-6000 не дает догнать процессор Intel, работающий с DDR5-5200 по двум показателям ПСП, но запись данных становится быстрее. У Core Ultra 9 285K есть козырь в виде очень быстрой памяти DDR5-8800, которая быстрее во всех показателях, так что у процессора Intel явное преимущество в работе с памятью.
Последние десятилетия характеризовались тем, что вычислительная мощь заметно превосходила рост производительности памяти. Это привело к использованию всё более сложных кэшей процессорами для поддержания производительности и преодоления ограничений памяти. Сейчас процессоры Intel и AMD применяют трёхуровневую схему кэширования: каждое ядро получает небольшую кэш-память L1 и собственную кэш-память второго уровня, чтобы компенсировать высокую задержку L3. Последний уровень кэша занимает несколько мегабайт и используется несколькими ядрами одновременно. В данном случае важны как задержки, так и пропускная способность.
Задержки первого уровня кэша одинаковы у всех процессоров AMD и 285K, для второго уровня у Ryzen 2,5 нс, а у Core — 4,0 нс. С кэшем третьего уровня сложнее из-за наличия дополнительного кристалла на X3D-процессоре. Из-за отсутствия штрафа в четыре цикла у Ryzen 9 9950X без дополнительного кристалла с L3-кэшем задержка доступа к данным ниже, всего на 1,3 нс. В X3D емкость L3-кэша увеличена, что поможет в задачах, таких как игры. У флагманского процессора Intel задержки кэша выше, особенно у L2- и L3.
Помимо задержек доступа к данным в кэшах важное значение имеет пропускная способность, особенно для векторизованного кода. В Zen 5 внесены изменения, затрагивающие возможности вычислительных ядер и подсистему кэширования. В результате улучшилась пропускная способность всех уровней кэш-памяти. Рассмотрим тест пропускной способности всех уровней кэш-памяти из AIDA64.
В этом месте нет ничего нового или интересного, так как мы лишь убедились, что скорость кэш-памяти у Ryzen 9 9950X3D не снизилась по сравнению с обычным 9950X. Новая микроархитектура Zen 5 получила более широкие L1- и L2-кэши, которые ускорились в 1,5-2 раза. Интересно то, что кристалл с дополнительным L3-кэшем у 9950X3D по сравнению с 9950X даже ещё больше ускорился по какой-то причине, хотя и не должен был бы. Условный конкурент в виде Core Ultra 9 285K опережает рассматриваемый универсальный процессор AMD с дополнительным кэшем по одному показателю — скорости чтения из L3-кэша, по остальным параметрам скорости кэшей процессор Intel чаще всего значительно медленнее, особенно если говорить об L2-кэше.
Задержки от ядра к ядру
Число вычислительных ядер в современных процессорах увеличивается, им требуется взаимодействовать друг с другом. При большом количестве ядер во многих CPU время доступа одного ядра к данным из другого не всегда одинаково. Разные внутренние цепи передачи данных с разными задержками для дальних и ближних ядер используются даже в монолитных кристаллах. Такие задержки важны особенно в многопроцессорных системах, но и в однопроцессорных они играют определенную роль. Тест задержек между ядрами MicroBenchX наглядно показывает расположение групп ядер в процессорах Ryzen и взаимодействие разнородных ядер у процессоров Intel. Сегодня мы сравним 16-ядерные процессоры AMD с дополнительным кэшем и без него.
Межядерные задержки при запуске процессоров Ryzen 9000 были значительными, как показывают ранние результаты Ryzen 9 9950X на представленной выше картинке. Затем AMD устранила проблему в обновлениях AGESA, что демонстрируется результатами тестирования Ryzen 9 9950X3D с новой прошивкой BIOS и последней доступной версией AGESA. Задержки доступа между ядрами теперь приемлемы и характерны для архитектуры AMD: от 16-17 до 20-22 нс между ядрами на одном CCD, и около 83-88 нс между различными CCD.
Тестирование с использованием бенчмарка из пакета MicroBenchX показало среднюю межъядерную задержку процессора Ryzen 9 9950X3D равную 53,6 нс. Это значение больше, чем у восьмиядерных моделей AMD, но лучше, чем было при выпуске поколение процессоров Zen 5. В большинстве случаев такие значения не оказывают существенного влияния на общую производительность, более важным параметром является задержка доступа к данным в кэше и памяти.
Синтетические тесты Sandra
Тесты производительности из пакетов типа Sandra и AIDA64, хоть и стремятся к универсальности, могут быть полезны для оценки низкоуровневой производительности в узкоспециализированных задачах. В данном тесте Core Ultra 9 285K не функционирует, сравнение невозможно.
Первая группа тестов демонстрирует относительную производительность в различных задачах и общую оценку (CPU Overall), рассчитанную на основе всех результатов. По этой оценке Ryzen 9 9950X3D лидирует, опередив предшественника 7950X3D на 33%. Однако более значима разница между процессорами с дополнительным кэшем и без него. Если в прошлом поколении кэш прибавлял +5% к среднему показателю, то в Ryzen 9000 уже 10%.
В этом не учитывается более быстрая память, которая дала еще +5%. Рассматриваемый X3D-процессор заметно опередил 9950X не во всех подтестах, по отдельным они близки. Дополнительный кэш явно дает прирост скорости в научных и нейросетевых задачах и нагрузках, а вот в криптографии разницы нет.
Два других подтеста демонстрируют производительность при обработке медиаданных. В тесте обработки изображений Ryzen 9 9950X3D показал значительный прирост по сравнению с Ryzen 9 9950X, хотя у предыдущего поколения такой сравнения не было. Показатели CPU разных поколений приближены друг к другу. Во втором синтетическом подтесте 9950X3D быстрее 7950X3D более чем вдвое. Тест использует инструкции AVX-512, темп исполнения которых в Zen 5 вырос вдвое, поэтому прирост ожидаемый. В этом тесте X3D-процессор уступает своему бескэшевому собрату, хоть и незначительно.
Синтетические тесты AIDA64
Изучим тесты из другого универсального набора. Это тоже синтетические тесты, демонстрирующие производительность в специализированных задачах. CPU Queen использует целочисленные операции для решения классической шахматной задачи, а AES — скорость шифрования по одноименному криптографическому алгоритму.
В бенчмарках Queen и AES новый Ryzen 9 9950X3D не смог превзойти Ryzen 9 9950X без дополнительного кэша, показав скорость чуть ниже — частота в многопотоке у X3D-процессора немного меньше. Скоростная память не оказывает никакого влияния, но все процессоры Ryzen явно быстрее единственного конкурента — Core Ultra 9 285K показал результат чуть хуже в Queen, но в AES более чем вдвое медленнее рассматриваемого сегодня процессора AMD.
Два первых теста применяют целочисленные операции для работы с изображениями и сведения информации. SHA3 — еще один криптографический алгоритм. В таких тестах процессоры Intel обычно показывают более высокую производительность, особенно при обработке изображений. Однако Core Ultra 9 285K выделился благодаря очень быстрой памяти: в тесте обработки изображений он работает в полтора раза быстрее остальных.
Новый 16-ядерный Ryzen 9 9950X3D в этих тестах не уступал своему собрату без кэша, но преимуществ кэш не принес. В отличие от DDR5-6000, которая повысила производительность при обработке фотографий, процессор Intel всё ещё быстрее — более эффективный контроллер памяти с поддержкой высоких частот оказывает влияние.
AIDA64 содержит множество тестов производительности операций с плавающей запятой, включая инструкции всех вариантов SSE и AVX/AVX2. 9950X3D почти не отстает от 9950X в этих тестах, что хорошо для рассматриваемого универсального процессора — его производительность близка к многоядерному аналогу без кристалла с кэшем.
Производительность процессоров AMD в этих тестах всегда находится на высоком уровне. В каждом подтесте Ryzen 9 9950X3D оказался быстрее Core Ultra 9 285K даже при работе последнего с более быстрой памятью, которая здесь не оказала никакого влияния. В тестах FPU, включая трассировку лучей, универсальный процессор AMD был быстрее соперника более чем вдвое благодаря в два раза более быстрому исполнению AVX512-инструкций и высокой рабочей частоте.
Бенчмарк CPU-Z
Мы добавили в раздел еще один синтетический тест, напоминающий тесты рендеринга. По нему удобно сравнивать однопоточную и многопоточную производительность процессоров. Для Zen 5 и Zen 4 используется вариант теста AVX-512, который повысил производительность по сравнению с другими CPU.
Процессоры Intel традиционно славятся высокой однопоточной производительностью, что подтверждают результаты теста CPU-Z — Core Ultra 9 285K всё ещё быстрее Ryzen 9 9950X3D как в однопоточном режиме с AVX, так и без него. Сравнение с Ryzen 9 9950 показывает практически полное отсутствие падения производительности у 16-ядерного процессора AMD по сравнению с моделью без кэша. Это хорошо иллюстрирует близкие турбо-частоты. Но интересно посмотреть результаты при многопоточной нагрузке:
В многопоточном тесте CPU-Z процессор Ryzen 9 9950X3D показал результат, заметно уступающий скорости 9950X. В обычном тесте без AVX-инструкций преимущество бескэшевой версии составило около 4%, а более производительный вариант теста принес уже 11% преимущества над Ryzen 9 9950X3D, что немного огорчает. Хорошо лишь то, что это — чисто синтетический тест и такого поведения может не быть в реальных приложениях. Но это еще один сигнал о том, что в некоторых многопоточных тестах Ryzen 9 9950X3D может быть чуть медленнее модели 9950X.
Сравнение Ryzen 9 9950X3D с флагманским процессором Intel, Core Ultra 9, показывает небольшое преимущество последнего в многопоточном тесте без AVX-инструкций. Однако, в более интересном тесте с такими инструкциями, универсальный процессор AMD опережает решение конкурента, несмотря на большое количество ядер у Core Ultra 9.
Синтетические тесты 3DMark
Это тесты, более приближенные к практике и менее синтетические, которые оценивают производительность систем в конкретных задачах прикладного характера, например, 3D-графики. Результаты показывают вычислительную производительность в узкоспециализированной задаче — игровой производительности.
В тесте CPU Profile Ryzen 9 9950X3D демонстрирует результаты на одном уровне с 9950X в однопоточном режиме и даже превосходит его в многопоточном, что позитивно. Тем не менее, единственный конкурент Intel пока остаётся быстрее — и в однопоточном, и в многопоточном режимах. Core Ultra 9 285K опережает универсальный 16-ядерный процессор AMD до 7% в многопоточном режиме из-за большего количества ядер у флагмана Intel. Но зато в однопоточном режиме процессоры AMD всё же приблизились к решениям Intel.
Три процессорных теста из 3DMark — физические расчеты, способные использовать многопоточность с разной эффективностью. Преимущество Ryzen 9 9950X3D перед бескэшевым собратом есть только во втором подтесте — дополнительный 13%, в остальных показали близкую скорость. Если сравнивать новый универсальный CPU AMD с флагманским Core, то процессор Intel быстрее по причине большего количества ядер. Но эти тесты слабо коррелируют с результатами большинства игр, так что Ryzen 9 9950X3D не стоит списывать со счетов, он точно будет среди лидеров.
Рендеринг
Тесты рендеринга представляют собой одни из самых сложных задач для современных процессоров из-за многопоточной нагрузки при трассировке лучей. Процессоры в процессе стараются поддерживать максимальную частоту, что может привести к повышенному энергопотреблению и нагреву. Компания AMD часто использует бенчмарк Cinebench для сравнения производительности своих процессоров с решениями конкурентов. Нагрузки при рендеринге лучше выполняются при большем количестве ядер и потоков, чем отличались ранние Ryzen по сравнению с конкурентами. И сейчас они неплохо справляются с подобными задачами.
Первый тест рендеринга демонстрирует отсутствие прироста производительности как при увеличении объема кэш-памяти, так и при росте пропускной способности оперативной памяти. В однопоточном и многопоточном режимах это не дает никакого улучшения результатов, как для Ryzen 9 9950X3D, так и для Core Ultra 9 285K с очень быстрой памятью.
В сравнении с Intel изменения незначительные. Процессоры Intel порой немного быстрее в однопоточном режиме, но несколько медленнее в многопоточном, даже при большем количестве вычислительных ядер. В итоге универсальный процессор AMD продемонстрировал хороший результат, не уступая своему бескэшевому аналогу Ryzen 9 9950X.
Тестовые сцены в Blender демонстрируют разный результат для различных процессоров. В одном подтесте Ryzen 9 9950X3D показал результат, равный результату Ryzen 9 9950X, в еще одном — близкий к нему, а в Monster уступил примерно на 7%. Флагман от конкурента в этот раз явно уступает универсальному 16-ядерному Ryzen, что удивительно с учётом преимущества Intel по числу ядер. Быстрая память не повлияла на результат этого теста.
Ещё один тест рендеринга — Corona, измеряющий время, затрачиваемое процессором на отрисовку одного кадра. В этом тесте Ryzen 9 9950X3D опередил аналогичный CPU без дополнительной кэш-памяти на 6%. Таким образом, в данном тесте объем кэша важен, а частота оперативной памяти не повлияла на результат.
Ryzen 9 по числу ядер уступает Core Ultra 9 285K, лидеру теста, разница почти в трети.
Сегодняшний бенчмарк по 3D-рендерингу — VRay. Он измеряет скорость отрисовки изображений для трёх сцен. Результаты теста сходны с предыдущими из данного раздела, за одним исключением: это единственное ПО для рендеринга, где влияние ПСП заметно. Ryzen 9 9950X3D с более быстрой DDR5 обошёл себя же с менее быстрой памятью. У Core Ultra 9 285K при установке DDR5-8800 наблюдается небольшой прирост скорости.
Ryzen 9 9950X3D оказался даже немного быстрее модели 9950X без дополнительного кэша, что отлично демонстрирует преимущества новой чиплетной конфигурации. В противостоянии с Intel универсальный Ryzen 9 с шестнадцатью ядрами легко превзошел флагманский процессор Core Ultra 9 285K с большим числом ядер, одержав победу примерно на 15%. Для универсального 16-ядерного процессора AMD, который демонстрирует высокую скорость в играх, это очень хороший результат.
Работа с фото и видео
В тестовом разделе изучается несколько программ для работы с медиаконтентом: фотографиями и видеозаписями. Это практические задачи, например экспорт сотни изображений высокого разрешения в формате RAW объемом около 3 ГБ в Adobe Lightroom Classic. С подобными задачами постоянно работают большинство профессиональных фотографов.
В ПО в целом процессоры Intel обычно быстрее соперников от AMD, но Zen 5 заметно улучшил показатели малопоточной производительности, важной для Lightroom. Ryzen 9 9950X3D опередил Core Ultra 9 285K на 14%, что отличный результат для универсального процессора. Этот CPU ничуть не уступил аналогу 9950X без дополнительного чиплета с кэшем. AMD, похоже, создал самый универсальный процессор без компромиссов.
Следующий тест Handbrake — пакет для преобразования видеоданных в другие форматы. В нем использовался входной ролик формата H.264 и перекодирование его в формат H.265 — довольно распространенная задача среди пользователей. Новый процессор Ryzen 9 с шестнадцатью ядрами показал результат почти на уровне 9950X, что очень хорошо для подобных тестов. Дополнительный кэш не приводит к значительному снижению частоты вычислительных ядер. Рассматриваемый CPU оказался не медленнее топового процессора конкурента, показав тот же результат, что и Core Ultra 9 285K.
Второй тест перекодирования видеоданных — SVT-AV1, где данные кодируются в формат AV1 — относительно новый открытый стандарт. Результаты CPU с дополнительным L3-кэшем оказались хуже, чем у Ryzen 9 9950X, хотя предпосылок к этому не было. Подобное поведение наблюдалось при тестировании восьмиядерного Ryzen 7 9800X3D. Процессор без кэша быстрее на 14% и в этом тесте явно уступает флагману конкурента Core Ultra 9 285K — это приложение всегда быстрее именно на процессорах Intel.
Программа Topaz Video Enhance AI улучшает качество видео при помощи нейросетей и искусственного интеллекта. Высококачественное увеличение разрешения по алгоритму Artemis High Quality с Full HD до 4K выполняется благодаря мощному процессору Ryzen 9 9950X3D, у которого есть ускоренный конвейер AVX-512. Это позволило опередить Core Ultra 9 285K на 60%-70%. Добавление кристалла с кэшем не повлияло на производительность по сравнению с Ryzen 9 9950X, что является прекрасным результатом.
Криптографические тесты
Важным разделом тестирования производительности процессоров являются криптографические задачи. Современные ЦП способны шифровать большие объемы информации практически мгновенно, а некоторые даже поддерживают специальные инструкции для распространенных алгоритмов, таких как AES. Первый тест — John The Ripper — свободное ПО для восстановления паролей по хешам, которое использует все возможности современных процессоров.
Различия между рассматриваемым универсальным процессором на 16 ядер и схожим Ryzen 9 9950X без дополнительной кэш-памяти снова оказались не в пользу первого. Установка более производительной DDR5-памяти никак не повлияла на результаты, но всё же 9950X3D уступил примерно 4%-5% аналогичному CPU без дополнительного кэша — он немного снижает частоту вычислительных ядер в многопоточном режиме в некоторых программах. Эта разница небольшая и не делает 9950X3D медленным, ведь в большинстве программ он почти не уступает обычной модели.
В тестах решения Intel обычно показывают не самые высокие результаты, помогает только большое количество ядер. В зависимости от метода шифрования, 9950X3D опередила Core Ultra 9 285K на 15%-34%, ещё один хороший результат для универсальной модели AMD.
VeraCrypt — программа для шифрования данных в реальном времени, использующая различные алгоритмы шифрования и способная использовать аппаратное ускорение шифрования на CPU. В тестах при объёме буфера 1 гигабайт Ryzen 9 9950X3D показал небольшое преимущество перед моделью без кристалла с кэшем. В подтесте Twofish преимущество составило 8%, а в AES процессоры близки по производительности. Быстрейший из всех протестированных Intel Core оказался до 25% быстрее универсального 9950X3D в подтесте AES (благодаря очень быстрой памяти), а в Twofish уступил до 11%. Результат на фоне Intel неоднозначный, но по сравнению с бескэшевым процессором AMD он просто отличный.
Последний криптографический тест — cpuminer-opt. Это программа для майнинга на процессорах, использующая криптографические вычисления и отлично оптимизированная для современных CPU. Для тестов был выбран алгоритм x25x, применяемый в некоторых криптовалютах, и для сравнения взят лучший результат из нескольких оптимизированных вариантов майнера, использующих наборы инструкций SSE2, AVX2, AVX-512, а также аппаратную поддержку AES и SHA. Таким образом, это еще один бенчмарк с хорошей оптимизацией под возможности Zen 5.
В сравнении с Ryzen 9 7950X3D из прошлого поколения Ryzen 9 9950X3D превзошел предшественника на 40%-53%, в зависимости от используемых расширенных инструкций SSE2, AVX и AVX2/AVX512. Важно также отметить разницу между 9950X3D и 9950X, а также 7950X3D и 7950X. В прошлом поколении дополнительный кэш приводил к падению производительности на 5%-8%, в этом же наблюдается небольшой рост — на 2%-5%. Это свидетельствует о том, что переход кристалла с кэшем под CCD оказался успешным. Флагманский процессор Intel справляется с задачей неплохо, но всё же немного хуже. Таким образом, получено еще одно подтверждение «всеядности» Ryzen 9 9950X3D.
Сжатие и распаковка
Сжатие и распаковка данных в архивах знакомы многим пользователям, как и популярные современные архиваторы, одним из которых считается WinRAR. В ходе тестирования мы использовали встроенный бенчмарк в архиваторе для измерения максимальной скорости сжатия данных.
Результаты встроенного бенчмарка WinRAR существенно зависят от кэширования и скорости оперативной памяти. Поэтому не удивительно, что в этом архиваторе Ryzen 9 9950X3D оказался быстрее процессора без дополнительного кэша, хоть прирост составил всего 7%. Быстрая память DDR5-6000 добавила ещё 6%. При сравнении универсального Ryzen 9 с Core Ultra 9 285K последний оказался медленнее на треть.
Архиватор 7-zip пользуется меньшей популярностью, но выделяется поддержкой более эффективного и ресурсоемкого метода сжатия. Его встроенный тест менее зависим от кэширования системы, а пропускная способность оперативной памяти заметно влияет на скорость сжатия. При сжатии Ryzen 9 9950X3D показал результат на 12% быстрее, чем у 9950X, а при распаковке результаты близки.
Процессор AMD, благодаря своей универсальности, опережает Core Ultra 9 285K даже при использовании высокоскоростной памяти DDR5-8800, которая положительно влияет на сжатие данных. При этом флагман AMD демонстрирует превосходство в сжатии до 13% и в распаковке — до 38%.
Математические тесты
В этом разделе представлен Y-Cruncher — программа для расчета числа Пи. Для нас интересно то, что программа поддерживает набор инструкций AVX-512 и оптимизирована для процессоров Zen разных поколений. Проверим эффективность работы разработчиков.
Тестирование вычисления миллиарда знаков числа Пи проводилось в однопоточном и многопоточном режимах. Сначала рассмотрим результаты однопоточного режима. Ryzen 9 9950X3D справился с задачей превосходно, показав даже лучший результат по сравнению с моделью без кэша 9950X. Таким образом, новый универсальный CPU оказался весьма хорош. Автор теста утверждает, что все современные CPU в его тесте ограничены скоростью передачи данных (возможностями памяти и кэша), поэтому увеличенный объем L3-кэша повлиял на конечный результат, а быстрая память обеспечила приличный прирост скорости.
Процессор Ryzen 9 9950X3D в многопоточной нагрузке превзошел модель 9950X на 9%, а с быстрой памятью — и на 25%. Сравнение с процессором Core Ultra 9 285K показало: в однопоточном режиме последний отстает, но в многопоточном ему помогла память DDR5-8800. Тем не менее, при равных условиях по памяти Core все же уступает новому Ryzen 9, а большое количество ядер не компенсирует недостаток ПСП.
Ранее мы проводили тестирование процессоров с помощью встроенного бенчмарка в MATLAB. Однако, данный тест не является показательным, так как устарел и результаты его прохождения на современных CPU сильно различаются между отдельными запусками. Поэтому мы приняли решение исключить его из теста. В будущем возможно добавление актуальных задач машинного обучения, но пока лучше обратите внимание на результаты раздела научных расчетов из нашей тестовой методики 2020 года, которая включает тесты для пакетов LAMMPS, NAMD и MATLAB.
iXBT Application Benchmark 2020
В дополнение к основным тестам, мы также проверили набор, знакомый вам по предыдущим опытам. методики тестирования образца 2020 годаПрограмма, знакомая вам уже не первый год, использует практические примеры, отчасти повторяющиеся с задачами из предыдущего материала.
Отмечаем наиболее интересные моменты. Производительность процессора Ryzen 9 9950X3D высока, но зависит от задачи. Универсальный 16-ядерный чип оказался почти всегда немного быстрее, чем Ryzen 9 9950X без кэш-памяти, кроме видеоконвертирования, где могли сказаться изменения в прошивке BIOS (X3D тестировали с последней версией, обычный — с одной из предыдущих). В среднем процессор с дополнительным кристаллом кэш-памяти оказался быстрее на 4%. Преимущество большой кэш-памяти заметно не везде, больше всего при сжатии данных («Архивирование») — 14% и обработке цифровых фото — 9%. При конвертации видеоданных X3D уступил менее 3%, что можно считать погрешностью тестирования.
Это отличный результат для универсального процессора, который один из самых быстрых для игр. Более быстрая память DDR5-6000 по сравнению с обычной DDR5-5200 дала ещё плюс 4% к среднему показателю. Наибольший прирост наблюдался в архивировании (+10%) и обработке фотографий (+6%). Если вы часто занимаетесь такими задачами, то на системах с процессорами Ryzen стоит применять быструю DDR5-6000 с минимальными задержками. Но в других задачах частота памяти и задержки влияют не так сильно и дают небольшой прирост.
Тесты конкурирующего процессора Intel — модели Core Ultra 9 285K с очень быстрой памятью DDR5-8800 показали среднее ускорение на 5,3% по сравнению с DDR5-5200. Наибольшее повышение скорости наблюдалось при сжатии и обработке фото — на 17% и 19% соответственно.
Переходим к сравнению процессора Ryzen 9 9950X3D с Core Ultra 9 285K, который ранее являлся самым быстрым в этом тестовом наборе. При одинаковой памяти DDR5-5200 столь разные процессоры оказались фактически равны в среднем, а применение более дорогой и быстрой памяти дало преимущество решению Intel всего лишь в 1,6%, что несущественно. Да, в научных расчетах Core быстрее Ryzen на 10%, и это, пожалуй, единственный тип нагрузок, который больше подходит решению Intel. В остальных же случаях два флагманских процессора AMD и Intel были очень близки. Таким образом, главный вывод такой: Ryzen 9 9950X3D серьезно улучшил позиции универсальных процессоров AMD в неигровом ПО, и эта модель стала единственным бескомпромиссным CPU на рынке, так как она максимально быстра вообще везде.
Игровая производительность
Важно оценить производительность 16-ядерного процессора AMD в играх, сравнив его с другими Ryzen различного числа ядер — обычными и X3D, а также с топовым Core Ultra 9 285K от конкурента. В большинстве современных игр, за исключением стратегий, разница между 8-ядерными и многоядерными моделями при равной частоте несущественна. Восемь быстрых ядер достаточно для большинства игр, а важнее для них производительность на такт и большой кэш-память.
Единственная сложность модели Ryzen 9 9950X3D заключается в том, что этот процессор состоит из двух чиплетов CCD, только один из которых имеет дополнительный кэш. Для корректной работы игр на нем нужна программная поддержка от ОС, драйверов и дополнительного ПО, о чём рассказано в середине статьи. Да, X3D-кэш второго поколения, с перенесенным кристаллом кэша под чиплет с ядрами, позволил работать ядрам на более высокой частоте. Но для максимальной производительности система должна выполнять потоки игры именно на ядрах CCD, имеющего дополнительный кэш, иначе производительность будет на более низком уровне — как у Ryzen 9 9950X. Также не стоит забывать, что преимущество от большого объема кэша в принципе будет наблюдаться не во всех играх.
В статье будут использованы усредненные данные по тестовому набору из 11 игр разных жанров. Список игр: Anno 1800, Civilization VI, Cyberpunk 2077, F1 2022, Far Cry 6, Hitman 3, Shadow of the Tomb Raider, Watch Dogs: Legion, The Talos Principle 2, Guardians of the Galaxy, The Callisto Protocol. Вся продукция оснащена встроенными бенчмарками и охватывает как новые, так и старые игры. В таких условиях CPU обычно проявляет себя лучше всего, потому что упор на возможности GPU в старых играх ниже.
| Сред. FPS | Мин. FPS | Сред., % | Мин., % | |
|---|---|---|---|---|
| Ryzen 9 9950X3D | 379,4 | 256,6 | 100% | 100% |
| Ryzen 9 9950X | 318,0 | 210,2 | 84% | 82% |
| Ryzen 7 9800X3D | 374,7 | 250,9 | 99% | 98% |
| Ryzen 9 7950X3D | 343,9 | 227,2 | 91% | 89% |
| Ryzen 9 7950X | 301,9 | 201,1 | 80% | 78% |
| Core Ultra 9 285K (DDR5-8800) | 305,6 | 201,5 | 81% | 79% |
| Core Ultra 9 285K (DDR5-6000) | 294,4 | 200,8 | 78% | 78% |
Модель Ryzen 9 9950X3D стала эталоном производительности, ее показатели равны 100%. Даже в Full HD при средних настройках графики самые слабые или устаревшие процессоры отстают от лучших моделей. Самые базовые современные CPU обеспечивают более 150 FPS. Подобные сравнения важны лишь для геймеров на мощных системах в Full HD с мониторами высокой частоты обновления, которых немного.
Процессор Ryzen 9 9950X3D стал одним из быстрейших для игр благодаря улучшенной микроархитектуре Zen 5 и увеличению частоты ядер. В среднем он опережает Ryzen 9 7950X3D на 10%, что заметно, ведь предыдущий уже был очень хорош в играх. 7950X3D ускорился по сравнению с 7950X на 14%, а 9950X3D — на 19% по сравнению с 9950X. Разница между 9950X3D и 9800X3D не превышает 2% в пользу первого, преимущество получено из-за нескольких стратегических игр в нашем наборе. Прирост скорости от дополнительного L3-кэша в играх разный: есть игры, которые его не получили, такие как Anno 1800 и Civilization VI.
Сравнение Ryzen 9 9950X3D с Core Ultra 9 285K будет кратким. Самый быстрый Ryzen почти на 20% быстрее современного флагмана Intel в играх — даже при установке последней очень быстрой памяти DDR5-8800 и всех улучшениях микрокода. Разница между 9950X3D и 285K делает флагман компании равным Ryzen 9 7950X из предыдущего поколения. В нашем тестовом наборе немало игр, для которых важно большое количество ядер, поэтому положение флагмана Intel не такое разгромное, как у некоторых коллег.
| Сред. FPS | Мин. FPS | Сред., % | Мин., % | |
|---|---|---|---|---|
| Ryzen 9 9950X3D | 170,3 | 124,8 | 100% | 100% |
| Ryzen 9 9950X | 159,6 | 115,8 | 94% | 93% |
| Ryzen 7 9800X3D | 169,2 | 124,2 | 99% | 100% |
| Ryzen 9 7950X3D | 162,3 | 118,4 | 95% | 95% |
| Ryzen 9 7950X | 156,9 | 113,9 | 92% | 91% |
| Core Ultra 9 285K (DDR5-8800) | 156,4 | 113,0 | 92% | 91% |
| Core Ultra 9 285K (DDR5-6000) | 155,3 | 112,5 | 91% | 90% |
При разрешении 2560×1440 и максимальном качестве рендеринга разница производительности всех процессоров не превышает 10%. Новая модель Ryzen 9 9950X3D на уровне с 9800X3D, даже опережает его в стратегиях, где количество ядер важнее кэша. В целом все представленные процессоры обладают схожей игровой производительностью при таких условиях: разница между 155 FPS и 170 FPS практически не заметна для глаза.
Игровая производительность Ryzen 9 9950X3D практически не отличается от показателей Ryzen 7 9800X3D, обе модели обеспечивают максимально возможный уровень. Если восьмиядерная модель стала самым быстрым игровым процессором среди всех существующих, то рассматриваемый сегодня 16-ядерный Ryzen 9 9950X3D стал самым универсальным и бескомпромиссным. В Zen 5 заметно улучшили малопоточную производительность, важную для игр, а также увеличили частоту X3D-процессоров. Всё это сыграло решающую роль в достижении рекордной частоты кадров в играх и максимальной производительности в остальном ПО.
Практически высокая скорость не так важна в играх: скорее всего на мощнейших системах играют при разрешении Full HD и средних настройках, а при 2560×1440 и выше с высокими и максимальными настройками разницы между средним восьмиядерником и топовым 16-ядерником вы не заметите, по крайней мере в большинстве игр. Не говоря уже про 4K-разрешение, которое полностью нивелирует разницу между процессорами, выведя вперед исключительно мощность видеокарты. Для игр хватит процессоров уровня Ryzen 5 и Core i5, есть лишь небольшое количество игровых проектов, упирающихся в возможности CPU при высокой нагрузке на графику.
Энергопотребление и температура
Оценивать энергопотребление современных процессоров затруднительно, так как показатели от производителей не всегда соответствуют реальности. Обычно пиковое потребление определяется расчетной тепловой мощностью (TDP или PL1), ранее устанавливавшейся в BIOS по умолчанию и отражавшей фактическое пиковое энергопотребление CPU. В топовых моделях, оснащенных функциями повышения частот, этот показатель может меняться. Функции позволяют выйти за пределы номинального потребления, иногда временно, а иногда и постоянно.
Факторы, влияющие на максимально допустимое превышение заданного производителем значения: ограничитель потребления в турборежиме (PL2 или PPT), изменяемые пределы пиковой частоты, температурные характеристики и т.д. Турборежимы могут достигать энергопотребления, значительно превосходящего номинальное TDP.
AMD и Intel используют разные определения лимитов потребления, различные работы турборежимов и лимитов, а управление всеми этими параметрами осуществляется по-разному для процессоров разных производителей.
В отличие от Ryzen 7000, которые быстро нагревались до предельных температур, в Ryzen 9000 внесены изменения для снижения скорости нагрева вычислительных ядер. Это достигнуто благодаря более совершенному техпроцессу производства чиплетв. В результате температуры процессоров Zen 5 уменьшились. Поскольку исследуемый универсальный многоядерный процессор на базе двух чиплетов CCD с измененным подходом к расположению кристалла и дополнительным кэшем, необходимо детально изучить его энергопотребление.
Изучим энергопотребление только процессоров в трёх сценариях: простой, игра и максимальная нагрузка, для создания которой использовались Cinebench или Y-Cruncher. В игровом режиме запустили Hitman 3 с тестовой сценой Dartmoor, нагружающей как видеокарту, так и центральный процессор системы. Без вычислительной нагрузки Ryzen 9 9950X3D не экономичнее предшественника прошлого поколения, оба потребляют по 19 Вт. Вероятно, из-за дополнительного кристалла с кэшем этот показатель вдвое выше уровня потребления аналогичного процессора без дополнительного кэша — 9950X. Топовый процессор Intel в простое потребляет лишь 10 Вт.
Из-за прямого контакта вычислительного CCD-чиплета с теплораспределительной крышкой в Ryzen 9 9950X3D параметры напряжения и частоты меньше снижены по сравнению с Ryzen 9 7950X3D. В наших многопоточных тестах потребление нового X3D-процессора достигало 218 Вт, что значительно превышает 134 Вт у Ryzen 9 7950X3D. Потребление нового процессора выше, чем у Ryzen 9 9950X и 7950X, хотя предыдущие X3D-процессоры потребляли меньше бескэшевых аналогов. В играх потребление 9950X3D также немного превышает показатели 9950X, почти вдвое выше, чем у 7950X3D!
По сравнению с флагманским процессором Intel можно сказать почти то же самое: Core Ultra 9 285K в самом требовательном режиме потребляет более 260 Вт, но это длится недолго, затем его потребление довольно быстро снижается до номинальных 125 Вт — по крайней мере, при настройках Intel по умолчанию. Ryzen 9 9950X3D же стабильно потребляет больше 200 Вт в требовательных многопоточных задачах, давая и несколько большую производительность. В игре Hitman 3 процессор Intel отличается сравнительной экономичностью, потребляя 100 Вт, но это объясняется более чем на 25% меньшей производительностью в этой игре. Ryzen 9 9950X3D в таком случае потребляет 138 Вт, и это далеко не самый энергоэффективный и экономичный процессор для игр, тот же 7950X3D куда лучше по этому параметру, имея потребление чуть ли не вдвое ниже, а производительность ниже всего на 12%. Про 7800X3D даже и не говорим.
Благодаря новым CCD-кристаллам, произведенным по более совершенной технологии, температура всех ядер Ryzen 9 9950X3D снизилась. Перенос кристалла с кэшем под CCD также повлиял на X3D-процессоры, позволив повысить частоты по сравнению с Ryzen 9 7950X3D при примерно таком же уровне нагрева ядер. Температура Ryzen 7 9950X3D не превысила 89 °C — это немного выше, чем у Ryzen 9 7950X3D (85 °C), но производительность рассматриваемого процессора явно выше.
В простое температуры всех процессоров AMD близки, а 9950X3D греется чуть меньше, чем 9950X, а флагманское решение Intel еще на 4 °C холоднее. В играх все процессоры нагреваются слабо, в пределах 63—72 °C, и 9950X3D снова удивил: в играх он нагревается меньше бескэшевого аналога того же поколения. Новый 16-ядерный Ryzen не достигает предела в 95 °C при условии эффективной системы охлаждения и не теряет в производительности из-за тротлинга, так что имеет преимущество перед тем же 7950X. Отвод тепла от CCD-чиплета с кэшем в новом процессоре явно улучшился, перемещение дополнительного кристалла под него сильно помогло.
Конкурент в семействе Arrow Lake снизил энергопотребление, AMD в Zen 5 его повысила, и продукты двух компаний сошлись по энергоэффективности где-то посередине. Решения Ryzen всё же несколько более энергоэффективны в экстремальных нагрузках, да и играх. Самым энергоэффективным процессором в играх остается Ryzen 7 7800X3D из предыдущего семейства: он работает на более низкой тактовой частоте при более низком напряжении. Для рассматриваемого процессора может хватить очень хорошей воздушной системы охлаждения, способной отвести пару сотен ватт — тем более, что подобная многопоточная нагрузка довольно редко встречается, а в тех же играх потребление всегда будет заметно ниже.
Выводы
Процессор Ryzen 9 9950X3D с кэш-памятью V-Cache второго поколения вышел во второй волне X3D-процессоров от AMD. В новом поколении инженеры устранили недостаток первого — ухудшенный теплоотвод вычислительных ядер, расположенных под кристаллом кэша. Перенос L3D-кристалла под CCD упростил отвод тепла и повысил базовую частоту, стабилизировав турбо-частоту, приблизив их к значениям обычных Ryzen без дополнительного кэша. При тяжелой многопоточной нагрузке этот процессор работает на частотах около 5 ГГц и выше, чего не мог сделать его предшественник. В рабочем ПО Ryzen 9 9950X3D не уступает 9950X, но в играх значительно быстрее.
Ryzen 9 9950X3D демонстрирует превосходную производительность в приложениях, часто обходя Ryzen 9 9950X без дополнительного кэша, так как некоторые программы получают выгоду от увеличенной кэш-памяти. Средние частоты работы 9950X3D сопоставимы с 9950X, что позволяет ему показывать аналогичные или даже лучшие результаты. В сравнении с Core Ultra 9 285K средний прирост производительности в ПО составляет несколько процентов, однако это сильно варьируется в зависимости от используемых приложений. Ни флагман AMD, ни топовый процессор Intel на данный момент не могут однозначно считаться лидерами в области ПО. Показательный результат для универсального 9950X3D — он по производительности не уступает лучшему процессору конкурента, что является победой для AMD. Пользователь не нуждается в беспокойстве при выборе процессора исключительно для игр или только для ПО, так как 9950X3D обеспечивает наилучшую производительность во всех сценариях.
В многопоточных задачах процессор X3D практически не уступает Ryzen 9 9950X. Расположение кристалла с кэшем под CCD с ядрами действительно улучшило эффективность охлаждения и позволило заметно повысить рабочие частоты. В задачах, где требуется высокая многопоточная производительность, Ryzen 9 9950X3D очень хорош и обеспечивает максимум скорости для Ryzen: все 16 ядер работают на полную мощность, на уровне 9950X, а изредка 3D V-Cache дает дополнительные приросты — например, при сжатии данных и обработке фотографий. Но вычислительная скорость выросла вместе с показателями потребления и максимальной рабочей температуры. Это оправдано приростом производительности, хотя даже при максимальном потреблении более чем 200 Вт охладить Ryzen 9 9950X3D не сложнее, чем Ryzen 9 7950X3D с его 140 Вт максимум.
Ryzen 9 9950X3D в играх чуть отстаёт от Ryzen 7 9800X3D, имея свои преимущества в стратегиях из-за большего количества ядер. Процессор примерно на 20% быстрее 9950X без 3D V-Cache, а в некоторых играх превосходит его ещё сильнее. Отличие от Core i9-14900K впечатляет, но Ryzen 9 9950X3D на 24% быстрее флагманского Core Ultra 9 285K с DDR5-8800. Без такой памяти разница составляет почти 30%. CPU предыдущего поколения — 7800X3D и 7950X3D — медленнее на 5%-10%, но при этом 9950X3D показывает лучшие результаты во всех играх. При высоких разрешениях и графических настройках разница уменьшается, делая более доступные процессоры хорошим выбором, но Ryzen 9 9950X3D будет ограничивающим фактором меньше других.
9950X3D ощутимо уступает восьмиядернику по эффективности: дополнительные ядра не повышают производительность в большинстве игр, но потребляют энергию. Потому Ryzen 7 9800X3D остается оптимальным выбором для игр, если не учитывать цену. В редких играх производительность 9950X3D может быть ниже ожидаемой из-за неидеального распределения потоков по ядрам, которое зависит исключительно от программной части, работающей не всегда безупречно. Игровая функция отключением бескэшевого CCD существует, но обычный игрок вряд ли этим займется. Лучше было бы, если все работало корректно без ручных настроек.
Добавление кэша позволило Ryzen 9 9950X3D приблизиться к производительности Ryzen 7 9800X3D в играх, при этом почти не потеряв производительности в приложениях по сравнению с Ryzen 9 9950X. Этот процессор вновь подтвердил преимущество кэша над архитектурными изменениями в играх. В приложениях Ryzen 9 9950X3D показал уровень Core Ultra 9 285K и Ryzen 9 9950X, а в играх дополнительные 64 МБ кэша увеличили производительность на 19% по сравнению с аналогичным процессором без X3D, превзойдя Core Ultra 9 285K на 24%, даже при работе с быстрой DDR5-8800 памятью. Несмотря на то, что в некоторых играх он всё ещё уступает Ryzen 7 9800X3D, средняя разница незначительна, а при применении стратегий 16-ядерная модель даже чуть быстрее. В итоге AMD создал процессор, одинаково превосходящий в играх и для требовательных программ.
Уровень энергопотребления TDP для 9950X3D установлен на 170 Вт, как и у 9950X. В сегменте флагманских решений компромиссы по потреблению не нужны, да и охлаждение обычно максимально возможное. Реальное энергопотребление 9950X3D в среднем по ПО где-то 130 Вт, достигая максимума в 218 Вт в тестах (максимальный предел установлен на уровне 230 Вт). В требовательных по CPU играх энергопотребление довольно высокое, около 120-140 Вт, что близко к уровню 9950X и 7950X, потребляющих лишь на 10-15 Вт меньше. И по сравнению с восьмиядерным 9800X3D, потребляющим менее 90 Вт, эта разница весьма ощутима. Так что, хотя энергоэффективность рассматриваемого процессора близка к остальным процессорам Ryzen 9, но она далека от восьмиядерных моделей Ryzen 7 с одним чиплетом CCD. Для CPU установлен тепловой лимит в 95°C, при достижении которого частота будет снижаться, но такого не встречали, охладить процессор довольно просто — требования к системе охлаждения не слишком высоки, хотя всё равно лучше использовать эффективную систему жидкостного охлаждения.
AMD установила цену Ryzen 9 9950X3D на уровне $700, что делает его самым дорогим процессором для настольных ПК. Дополнительная кэш-память стоит более чем на $100 по сравнению с базовой моделью. Ryzen 9 9950X3D обеспечивает лучшую производительность как в приложениях, так и в играх, но потребляет больше энергии. Этот процессор подойдет тем, кто не приемлет компромиссов и стремится получить наилучшее. Для рационального подхода универсальное решение обычно обходится дороже без реальной необходимости такой высокой цены. В основном для игр можно выбрать 9800X3D или даже 7800X3D, которые демонстрируют схожую скорость. Разница в играх будет незаметна. Для производительности в приложениях более выгодными могут быть решения Intel предыдущего поколения, например Core i9-14900K. В случае платформы AMD Ryzen 9 9950X почти полностью соответствует 9950X3D в рабочих нагрузках с существенной экономией.
Этот процессор совместим с системами на платформе Socket AM5, как и все остальные из серий Ryzen 7000 и 9000. Системные платы с чипсетами X670E, X670, B650E и B650 прекрасно подходят для него. Отсутствие необходимости менять системную плату является хорошим аргументом в пользу выбора Ryzen, так как компания планирует поддерживать эту платформу ещё несколько лет — по крайней мере, до 2027 года, в отличие от краткого срока действия LGA 1851 от Intel. Пример AM4 показал, что это удобно и пользователи ценят возможность апгрейда. Процессор Ryzen 9 9950X3D будет работать на любой плате с разъемом AM5, не обязательно использовать топовое решение на X670E, достаточно чтобы система питания обеспечивала подачу 170 Вт без проблем. Также желательно обновить прошивку BIOS системной платы до последней версии, в неё постоянно вносятся оптимизации. Для остальных процессоров Zen 5 лучше всего использовать DDR5-6000 или DDR5-6200 с минимальными задержками, высокочастотная DDR5 не даст преимущества, так как придётся увеличивать делитель для контроллера памяти, что снизит производительность.
На рынке процессоров для персональных компьютеров в ближайшее время не появятся новые модели, которые кардинально изменили бы ситуацию. AMD и Intel уже представили свои полные линейки. Возможно появление обновленного решения Arrow Lake с небольшой производительностью, но оно вряд ли принесет существенные изменения. Процессоры архитектуры Zen 6 ждать еще год. Выпуск флагманских моделей с дополнительным кэшем AMD серьезно укрепил его позицию на рынке CPU, и пока конкурирующая компания не может оспорить преимущество и максимальную универсальность топового процессора Ryzen 9.