Проверка производительности процессора AMD Ryzen 7 9800X3D на платформе AM5

Несколько лет процессоры для персональных компьютеров совершенствуются прежде всего для максимальной игровой производительности. Для большинства задач обычного пользователя достаточно процессоров прошлых поколений, поскольку новые CPU не демонстрируют заметных улучшений в типичных приложениях, за исключением игр, где всегда требуется больше мощности. Неудивительно, что компания AMD выпустила отдельную линейку процессоров, идеально подходящую для игровых задач. Успех достигнут не только за счет усовершенствований микроархитектуры, но и усиления подсистемы кэширования — игры очень благосклонны к увеличению объема кэша. Это давно известно производителям CPU, Intel долгое время имела преимущество благодаря высокочастотным вычислительным ядрам и мощной системе кэширования.

AMD долгое время уступала Intel в игровых приложениях, но затем начала приближаться к конкуренту по вычислительной скорости в малопоточных задачах благодаря архитектурным улучшениям и росту частот. Впоследствии AMD даже опередила Intel, а наибольший прирост принес технология 3D V-Cache, увеличивающая кэш-память последнего уровня за счет добавления кристалла с кэш-памятью на кристалл с вычислительными ядрами. Первое воплощение технологии в Ryzen 7 5800X3D два года назад заметно усилило позиции компании в сегменте игровых CPU. Реализация новой технологии установки кэш-памяти в вертикальный стек позволила значительно увеличить общий объем L3-кэша, доступного для восьми ядер чиплета. Этот CPU был нацелен чисто на игровые ПК, и дополнительные 64 МБ кэш-памяти в играх оказались весьма полезными — судя по результатам тестов, многое зависит от конкретной игры, но в некоторых проектах дополнительный кэш обеспечил прирост производительности в несколько десятков процентов.

Серия Ryzen 7000X3D прошлого года привлекла покупателей, поскольку исправила недостатки единственного игрового процессора предыдущего поколения и повысила универсальность X3D выпуском 12- и 16-ядерных моделей. В серии Ryzen 9000 сразу же запланировали подобные решения, выпустив восьмиядерный Ryzen 7 9800X3D, идеально подходящий для звания «лучшего игрового процессора». Производительность в Ryzen 9000 улучшилась как в однопоточном, так и в многопоточном режимах. Это уже достаточно, чтобы приблизиться к производительности 7800X3D без дополнительного кэша. Но простых ядер нового поколения недостаточно, чтобы обойти 7800X3D во всех играх, потому что большой кэш всё ещё очень важен. Добавление кэша к уже удачным ядрам Ryzen 9000 сделает 9800X3D быстрейшим игровым процессором.

Нужно проверить, насколько новый игровой процессор превосходит предшественников. Изменения в расположении дополнительного кэша могут сделать его более универсальным для всех задач, а не только игр. Это особенно важно для тяжелых многопоточных нагрузок, с которыми восьмиядерный Ryzen 7 7800X3D справлялся плохо. Возможно, Ryzen 7 9800X3D станет идеальным CPU не только для игр, но и для любых непрофессиональных задач, где не требуется максимально возможное количество ядер. В домашних ПК достаточно восьми, но очень быстрых.

Процессор Ryzen 7 9800X3D появился на рынке спустя три месяца после выпуска процессоров линейки Ryzen 9000, что обусловлено не только стремлением соперничать с процессорами Intel Core Ultra 200S. они оказались весьма слабыми в играхНовые процессоры оказались не столь востребованы, как ожидалось, из-за недостатка роста скорости у обычных представителей архитектуры Zen 5 и низких продаж. Возможность выхода процессора, который точно станет бестселлером, была вызвана необходимостью быстрого реагирования на рынке. В AMD могли ожидать от процессоров Arrow Lake конкурента куда более заметного прироста производительности в играх, что побудило их к выпуску нового восьмиядерного Ryzen.

Новый процессор превосходит Ryzen 7 7800X3D благодаря увеличению базовой (на 500 МГц) и максимальной (на 200 МГц) частот. В сочетании с микроархитектурными улучшениями Zen 5 это должно обеспечить прирост производительности как на такт, так и в общей скорости. Изменения в расположении кристаллов CCD и кэша, а также непосредственный контакт чиплета CCD с теплоотводящей крышкой процессора способствуют лучшему охлаждению. Увеличение частот и оптимизация охлаждения позволили реализовать полноценные возможности для разгона.

Восьмиядерный Ryzen 7 5800X3D достигал производительности в играх топового процессора конкурента — Core i9-12900K, но проигрывал процессорам Alder Lake в многопоточных задачах. Ryzen 7 7800X3D стал быстрейшим игровым процессором своего времени, но отставал даже от восьмиядерного Ryzen 7 7700X в рабочих приложениях. Но у новинки Ryzen 7 9800X3D есть шансы стать лучшим выбором для игр и остаться на равных с Ryzen 7 9700X во всем остальном ПО, для которого большой кэш не особо важен.

Восьмиядерные модели на одном чипсете с L3-кэшем с первого появления такого CPU являются лучшим выбором для геймеров, Ryzen 7 7800X3D превосходил более многоядерные аналоги с 3D-кэшем за счёт отсутствия второго чиплета — из-за отсутствия межъядерных задержек. AMD без смущения называет новый процессор «лучшим в мире игровым процессором». Компания заявляет, что Ryzen 7 9800X3D на 20% быстрее новейшего флагмана Intel и на 8% опережает Ryzen 7 7800X3D прошлого поколения, а лучший для игр процессор конкурента в виде Core i9-14900K должен быть значительно медленнее процессора AMD текущего поколения с дополнительным кэшем. Всё это мы сегодня проверим.

Изображение: AMD

Данный процессор совместим с материнскими платами платформы Socket AM5, такими же, как и все процессоры серий Ryzen 7000 и 9000. Материнские платы на чипсетах X670E, X670, B650E и B650 подходят для него отлично, хотя AMD выпустила и обновлённые решения, но в них нет особенной разницы с существующими. Отсутствие необходимости менять материнскую плату является хорошей причиной выбрать именно Ryzen, ведь компания планирует поддерживать эту платформу ещё несколько лет — как минимум до 2027 года.

В игре Ryzen 7 9800X3D превосходит даже Core i9-14900K, вышедший годом ранее, но по всем остальным параметрам новый Intel всё ещё быстрее. Но если максимальная скорость в играх не критична, то конкуренты у новинки есть. Например, Core i7-14700K по производительности сравним с Ryzen 7 9700X, и, хотя в играх проигрывает, во всём остальном может составить достойную конкуренцию за меньшую цену.

Особенности процессора Ryzen 7 9800X3D

Восьмиядерный процессор Ryzen 7 9800X3D входит в серию Ryzen 9000 и отличается от своего одноядерного аналога. Ryzen 7 9700XОсновное отличие — добавление 3D V-Cache: кристалла с кэш-памятью третьего уровня, дополняющего существующий в вычислительном кристалле. 3D V-Cache — это 64 МБ быстрой статической памяти, размещенной в стеке с чиплетом архитектуры Zen 5, который имеет собственные 32 МБ L3-кэша. Кристалл с 3D-кэшем, названный L3D, увеличивает объем L3-кэша для восьми ядер втрое — с 32 МБ до 96 МБ. Кристалл L3D работает на той же частоте и при том же напряжении, что и L3-кэш на вычислительном кристалле.

Ryzen 7 9700X и Ryzen 7 9800X3D — почти идентичные процессоры, за исключением подсистемы кэширования. В архитектуре Zen 5 внесены многочисленные изменения и улучшения, многие из которых направлены на будущее. Однако уже сейчас новые процессоры демонстрируют заметную производительность по сравнению с Zen 4 при одинаковой частоте благодаря увеличению вычислительных блоков, модернизации блока предсказания переходов и предвыборки, поддержке 512-битных вычислений, улучшениям кэшей первого и второго уровней и т. д. Переход на техпроцесс 4 нм позволил сделать Zen 5 более энергоэффективным, хотя это сопровождалось небольшим снижением частоты работы. К относительным минусам Zen 5 можно отнести использование старого чиплета ввода-вывода с контроллером памяти, ограничивающего эффективную частоту DDR5-памяти на уровне 6000-6400 ГГц. Материал посвящён флагманскому процессору Ryzen 9 9950X. .

Вычислительный чиплет Ryzen 7 9800X3D идентичен кристаллам других моделей архитектуры Zen 5, но подход отличается от пары Ryzen 7 7700X и Ryzen 7 7800X3D за счёт технических изменений. Ядра нового процессора работают на более высоких тактовых частотах по сравнению с X3D-предшественниками. Базовая частота Ryzen 7 9800X3D — 4,7 ГГц против 3,8 ГГц у Ryzen 7 9700X и 4,2 ГГц у Ryzen 7 7800X3D. Для этого TDP увеличен до 120 Вт, а максимальное потребление — до 162 Вт, что выше 65/88 Вт (можно повысить до 105 Вт) у обычного восьмиядерного процессора и соответствует показателям Ryzen 7 7800X3D прошлого поколения. Турбо-частота составила 5,2 ГГц, меньше, чем у Ryzen 9000 — 5,5 ГГц у Ryzen 7 9700X. У Ryzen 7 7800X3D она ещё ниже — 5,0 ГГц, но разница между X3D-восьмиядерниками в пике может быть не слишком большой. В практике показатели лучше — это мы рассмотрим в практической части статьи.

Для повышения тактовых частот нового процессора причина — изменение конструкции дополнительного кэша — технологии 3D V-Cache второго поколения, первым представителем которой стал Ryzen 7 9800X3D. В предыдущих X3D-процессорах для увеличения объёма кэш-памяти третьего уровня поверх вычислительного кристалла CCD устанавливали дополнительный кристалл с SRAM, подключавшийся прямо к L3-кэшу в CCD, увеличивая его объем с 32 МБ до 96 МБ. Это работало отлично в играх, но дополнительный кристалл с кэш-памятью поверх CCD сильно мешал охлаждению последнего: отведение тепла ухудшалось, а сам кристалл с кэшем нагревался — это и препятствовало повышению частот вычислительных ядер X3D-процессоров предыдущих поколений. В Ryzen 7 9800X3D сделали логичный шаг, переместив дополнительный кристалл с SRAM под кристалл CCD — по сути, просто поменяли их местами. В результате, кристалл с кэшем уже не усложняет охлаждение основного кристалла с вычислительными ядрами, который теперь отдает тепло напрямую теплораспределительной крышке. Это и позволило повысить частоты ядер.

Изображение: AMD

Перестановка кристаллов показалась простой задачей, но потребовала важных изменений. Предыдущее решение считалось оптимальным из-за соединений: вычислительные ядра с дополнительным кэшем и с кристалл ввода-вывода (через текстолитовую основу).
CCD-кристаллу было выгоднее находиться посередине без необходимости охлаждения. Расположение его дальше от IOD-кристалла через дополнительную SRAM требовало сквозных соединений через кристалл с кэшем.
Потребовалось переделать L3D-кристалл, увеличив его размер и разместив специальные проводники. Новый кристалл с кэшем по габаритам теперь равен CCD-кристаллам, что улучшает прочность конструкции. Объем кэш-памяти остался прежним — 64 МБ. Он работает так же, как в предыдущих X3D, увеличивая общий объем L3-кэша для восьмиядерного процессора до 96 МБ.

Новый кристалл с кэшем изготовлен по тому же техпроцессу 7 нм, оптимизированному для статической памяти (SRAM), который использовался в предыдущих поколениях технологии 3D V-Cache. Площадь нового L3D-чиплета примерно такая же, как у вычислительного CCD-чиплета, — около 70,6 мм², что значительно больше 36 мм² кристалла у X3D-процессоров поколения Zen 4. Если в предыдущем поколении X3D-процессоров рабочие напряжения были существенно ниже по сравнению с обычными моделями, и максимальное значение для Ryzen 7 7800X3D составляет 1,2 В при номинальном напряжении в 1,1 В, то другое расположение кристаллов в Ryzen 7 9800X3D позволило увеличить как номинальное, так и максимальное напряжение — до уровня восьмиядерной обычной модели Ryzen 7 9700X, то есть примерно 1,3 В и 1,4 В соответственно. Это необходимо для работы на большей частоте.

В итоге, как и обычные процессоры текущей линейки, Ryzen 7 9800X3D держит стабильные частоты для всех ядер с небольшой разницей в 10 МГц между ними. У X3D-процессоров в прошлом разница была до 70 МГц. Но между процессорами 9700X и 9800X3D всё так же есть разница по максимальной тактовой частоте — 300 МГц, так что некоторые приложения (да и игры) могут отдавать предпочтение более высокочастотным ядрам 9700X по сравнению с ядрами 9800X3D. Несмотря на больший объем кэш-памяти у последних. AMD говорит о том, что задержка доступа к L3-кэшу составляет те же четыре такта, что и у Zen 4, а полоса пропускания между вычислительным чиплетом и L3D-чиплетом зависит от частоты процессора, но составляет примерно 2,5 ТБ/с. Это соответствует предыдущему поколению. На практике мы действительно не заметили повышения задержек, связанных с доступом к данным из памяти и кэша, из-за иного размещения кристаллов в Ryzen 7 9800X3D.

В таблице представлены основные характеристики восьмиядерных моделей двух последних поколений с и без дополнительного кэша (цены указаны по состоянию на Северную Америку).

Процессоры семейств Ryzen 9000/7000
Модель Ядра/потоки Базовая частота, ГГц Турбо-частота, ГГц L2-кэш, МБ L3-кэш, МБ Потребление, Вт Цена, $
Ryzen 7 9800X3D 8/16 4,7 5,2 8 96 120 479
Ryzen 7 9700X 8/16 3,8 5,5 8 32 65 (105) 359
Ryzen 7 7800X3D 8/16 4,2 5,0 8 96 120 449
Ryzen 7 7700X 8/16 4,5 5,4 8 32 105 399

Ryzen 7 9800X3D пока единственный представитель линейки на базе ядер Zen 5 с дополнительным кэшем, но в начале следующего года появятся более универсальные модели — на CES 2025 запланирован анонс еще двух процессоров подсерии: Ryzen 9 9950X3D с 16 ядрами и Ryzen 9 9900X3D с 12 ядрами. По слухам, могут появиться дополнительные кристаллы с кэш-памятью на обоих CCD-кристаллах или на одном, как в серии 7000X3D. В любом случае, эти модели должны стать самыми производительными и универсальными CPU не только для игр, но и для всех применений.

Все отличия Ryzen 7 9800X3D от 9700X и 7800X3D ранее были отмечены — уровень типичного энергопотребления новинки выше, чем у обычного восьмиядерного процессора, и номинально соответствует показателю X3D-восьмиядерника предыдущего поколения. В реальности 7800X3D потребляет меньше указанного уровня, а вот 9800X3D не просто приближается к своему лимиту, но иногда его немного превышает. Практическое исследование энергопотребления рассмотрим позже. Главное, что по частотам новый X3D ближе к своему бескэшевому аналогу, в отличие от предыдущего игрового восьмиядерника.

Процессор Ryzen 7 9800X3D размещен в компактной коробке без комплектного кулера, похожей на упаковку решений линейки Ryzen 7000 и других процессоров Ryzen 9000. Внешние отличия заключаются лишь в обозначении принадлежности процессора к технологии 3D V-Cache. Сам кристалл выглядит почти идентично более ранним процессорам для Socket AM5 — есть лишь незначительные изменения цвета подложки и компонентов на печатной плате.

AMD советует для Ryzen 7 9800X3D использовать систему водяного охлаждения с радиатором размером от 240 до 280 мм или аналогичный по эффективности воздушный охладитель. Большинство кулеров для разъема AM4 подходят и для нового процессорного разъема AM5, но только те, которые используют родное крепление и заднюю подложку конструкции AMD, а не собственные крепления, как в продвинутых воздушных кулерах и мощных системах жидкостного охлаждения. В целом, отличий от Ryzen 7 9700X у нового процессора немного, что подтверждается его характеристиками из CPU-Z.

В ресурсоемких приложениях при росте количества потоков частота нового Ryzen 7 9800X3D снижается меньше, чем у других подобных процессоров — даже при 16 потоках она остается на уровне 5,0-5,1 ГГц. Это позволяет новинке показывать очень хорошую производительность и в неигровых многопоточных нагрузках. Ryzen 7 9700X при ограничении энергопотребления в 65/88 Вт по умолчанию скидывает частоты до 4,6-4,8 ГГц, и только повышение лимита до 105 Вт дает возможность работы на частоте 5,1-5,2 ГГц. При малопоточном режиме нагрузка 9700X даже при 65 Вт работает на 5,5 ГГц, а 9800X3D достигает лишь 5,2 ГГц. Ryzen 7 7800X3D предыдущего поколения начинает однопоточную работу с частоты 5,0 ГГц и она снижается до 4,7-4,8 ГГц в серьезных многопоточных приложениях. Так что новинка явно получила то самое ускорение благодаря измененной конструкции дополнительного кэша.

Как и другие процессоры AMD, новинка оснащена встроенным графическим ядром, наследованным от предыдущей серии из-за использования одинакового кристалла IOD Zen 4. Ядро основано на архитектуре RDNA 2 и состоит из двух вычислительных блоков CU, что эквивалентно 128 потоковым процессорам. Встроенный графический процессор обеспечивает базовые 3D-возможности для офисной работы и интернета, поддерживает до четырех дисплеев и имеет мультимедийный движок для ускорения декодирования и кодирования видеоданных.

Интегрированное видеоядро выполняет декодирование и кодирование видеоданных, а также вывод информации на дисплеи. Поддерживаются форматы AV1, HEVC и H.264 для декодирования, а также HEVC и H.264 для кодирования. Контроллер вывода Ryzen 9000 позволяет отображать данные на четырёх мониторах 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.

Перед практическим тестированием остаётся обсудить оценки производительности AMD. Компания считает свой новый CPU лучшим в мире игровым процессором и с гордостью это заявляет.

Изображение: AMD
Изображение: AMD

Сравнение AMD нового процессора с Ryzen 7 7800X3D и Core Ultra 9 285K демонстрирует преимущество новинки до 26% и 59%, соответственно. Увеличение скорости существенно варьируется в зависимости от игр — некоторые проекты показывают скорость, близкую к предыдущему игровому процессору 7800X3D, в то время как другие получают заметное ускорение благодаря улучшенным ядрам Zen 5, например, Far Cry 6. В практической части исследования это будет проверено, а сейчас приведем примеры игр AMD с максимальным приростом при переходе от Zen 4 к Zen 5 и без учета возможностей вычислительных ядер, когда производительность зависит от других факторов.

Изображение: AMD
Изображение: AMD

У Ryzen 7 9800X3D есть явный минус: новинка на треть дороже восьмиядерного Ryzen 7 9700X, разница между ними больше, чем в прошлом поколении. AMD решила взять от удачного решения максимум, так как 9800X3D явно имеет лучшие позиции на рынке, и будет раскупаться словно горячие пирожки. В рекомендованной цене $479 нет ничего необычного — всё решает соотношение спроса и предложения. Пока ситуация со спросом у игроков такая, что цена вовсе не кажется завышенной, реальные цены еще выше. Конкуренции особой нет: Intel для игровых систем не предложила ничего производительного. Линейка Core Ultra 200S для этих применений не подходит категорически, а Core i9-14900K и Core i7-14700K хоть и хороши, но являются скорее конкурентами предыдущего поколения Ryzen 7000X3D. Новый Ryzen 7 9800X3D по производительности явно должен быть еще быстрее.

Тестирование производительности

Тестовые системы и условия

  • Процессоры:
    • AMD Ryzen 7 9800X3D (8 ядер/16 потоков, 4,7—5,2 ГГц)
    • AMD Ryzen 7 9700X (8 ядер/16 потоков, 3,8—5,5 ГГц)
    • AMD Ryzen 7 7800X3D (8 ядер/16 потоков, 4,2—5,0 ГГц)
    • Intel Core i7-14700K (8P+12E ядер/28 потоков, 3,4—5,6 ГГц)
    • Intel Core i5-13600K (6P+8E ядер/20 потоков, 3,5—5,1 ГГц)
  • Система охлаждения: AeroCool Mirage L360 (СЖО 3×120 мм, 2300/1800 об/мин)
  • Системные платы:
    • Gigabyte X670 Aorus Elite AX (AM5, AMD X670)
    • ASRock Z790 LiveMixer (LGA1700, Intel Z790)
  • 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)
  • 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 проверки работы процессоров использовали имеющиеся высокопроизводительные платы для каждой платформы. Каждой плате дали достаточное количество оперативной памяти, работающей на частоте, поддерживаемой CPU или близкой к ней в зависимости от доступных модулей. Для тестирования приложений много лет используется память DDR5-5200, а для игровых тестов — вариант DDR5-6200 с выбором XMP-профиля DDR5-6000 со сниженными задержками CL36. Настройки памяти взяли из XMP/EXPO-профилей, а ограничения по потреблению энергии процессоров — в соответствии с их спецификациями, а не настройками производителей плат, которые могут отличаться.

В сегодняшнее сравнение вошел восьмиядерный Ryzen 7 9700X — процессор без дополнительного кэша из текущего поколения, доступный в двух конфигурациях: с уровнем TDP 65 Вт по умолчанию и с разблокированным до 105 Вт показателем. AMD выбрал для сравнения восьмиядерный Ryzen 7 7800X3D — предшественника рассматриваемой сегодня модели. В качестве представителей Intel снова два соперника: менее дорогую по цене модель Core i7-14700K с большим количеством ядер и Core i5-13600K (Core i5-14600K слабо отличается от этой модели, их можно считать виртуально идентичными). Но это относится к тестам ПО. В игровых тестах новинка сравнивается с флагманами Intel двух поколений: Core i9-14900K и Core Ultra 9 285K.

В этом году для игровых тестов мы используем видеокарту GeForce RTX 4080, она мощнее прошлогодней Radeon RX 6800 XT. Высокая производительность графического ядра важна, так как часто именно возможности GPU становятся ограничителем в играх. GeForce RTX 4080 обеспечивает почти максимальный уровень производительности для раскрытия возможностей протестированных процессоров. Но скоро выйдет новое поколение GeForce, которое будет еще меньше ограничивать скорость CPU.

Синтетические тесты

Производительность памяти и системы кэширования

Контроллер памяти в Ryzen 9000 такой же, как и в Ryzen 7000, но размещение чиплета с кэшем может отличаться в Ryzen 7 9800X3D. Пропускная способность памяти соответствует показателям Ryzen 7000 и 9000, например, в модели 9700X. По пропускной способности памяти AMD уступает Intel из-за дополнительного канала передачи данных между контроллером памяти и вычислительными ядрами. Эффективность DDR5-памяти в процессорах AMD ниже, что видно по тестам AIDA64. Все тесты проводились в режиме DDR5-5200.

Ryzen 7 9800X3D
Ryzen 7 9700X
Ryzen 7 7800X3D
Core Ultra 9 285K

Производительность всех процессоров AMD близка к одной, а Core Ultra 9 285K опережает их по пропускной способности. Процессор Ryzen 7 9800X3D мало отличается от своих аналогов и уступает представителю конкурента по пиковой производительности, особенно при чтении данных, но и в других показателях наблюдается отставание. Задержки же отличаются более явно: если раньше Intel Core и процессоры Ryzen (не из семейства X3D) были почти одинаковыми, то сейчас заметны явные различия.

Многокристальная организация процессоров Intel Core Ultra 200S спровоцировала заметный рост задержки доступа к данным в памяти. Кроме того, новая реализация X3D-кэша в Ryzen 7 9800X3D демонстрирует чуть большую задержку доступа к памяти по сравнению с другими процессорами AMD, включая Ryzen 7 7800X3D. Это может быть связано с увеличенными линиями связи между CCD и подложкой через кристалл с кэшем. Разница не велика, но проявляется в результатах теста.

Показать исходные данные

Как и другие процессоры AMD, Ryzen 7 9800X3D частично ограничен возможностями контроллера памяти и чиплетного устройства. Оптимальной частотой является DDR5-6000 в синхронном режиме — различий между Ryzen 9000 и Ryzen 7000 нет, задержки и пропускная способность близки. Вместо теоретически достижимых более чем 80 ГБ/с для DDR5-5200 получается даже меньше 60 ГБ/с при чтении и менее 70 ГБ/с при записи. У Core i5-13600K, как и у всех процессоров Intel, скорость передачи данных во всех режимах выше, особенно при чтении и копировании.

Последние десятилетия характеризуются существенным превосходством роста вычислительной мощности над увеличением производительности памяти.
В связи с этим процессоры стали применять всё более сложные кэши для повышения производительности и преодоления ограничений памяти.
Современные процессоры Intel и AMD используют трёхуровневую схему кэширования: каждое ядро получает небольшую кэш-память L1 и собственную кэш-память второго уровня побольше, чтобы снизить задержку L3. Последний уровень кэша объемом в несколько мегабайт используется сразу несколькими ядрами.

Показать исходные данные

Задержки первого и второго уровня кэша у процессоров AMD схожи, а вот третий уровень сложнее из-за более высокой частоты и отсутствия штрафа в четыре цикла. У Ryzen 7 9700X без дополнительного кристалла с L3-кэшем задержка доступа к данным меньше, но емкость L3-кэша втрое меньше. Это может помочь в некоторых задачах, включая игры. Задержки третьего уровня у Ryzen 7 9700X ниже, чем у Ryzen 7 7800X3D, возможно, из-за более высокой частоты. У процессоров Intel задержки на всех уровнях (кроме памяти) выше, особенно заметно по L2- и L3-кэшам.

Помимо задержек доступа к данным в кэшах, значима и пропускная способность, особенно для векторизованного кода. Zen 5 претерпел изменения, касающиеся вычислительных ядер и подсистемы кэширования, что улучшило пропускную способность всех уровней кэш-памяти. Проведем анализ теста пропускной способности всех уровней кэш-памяти из AIDA64.

Показать исходные данные

В процессорах архитектуры Zen 5 заметен прогресс по скорости кэш-памяти по сравнению с Zen 4. Задержки первых двух уровней кэш-памяти в Ryzen 7 9800X3D очевидно улучшились против Ryzen 7 9700X. Новая микроархитектура предоставила более широкие L1- и L2-кэши, что видно из результатов тестов: L1-кэш ускорился вдвое, а L2-кэш — примерно в полтора раза быстрее. Самый интересный результат по L3-кэшу.
Ryzen 7 9800X3D и Ryzen 7 7800X3D имеют почти одинаковые кристаллы с дополнительным L3-кэшем, поэтому у новинки нет особого прироста. По сравнению с Ryzen 7 9700X этот показатель отстает из-за того же дополнительного кэша, который чуть медленнее, но его втрое больше. В некоторых позициях Core i7-14700K опережает новый восьмиядерный процессор AMD с кэшем, а Core i5-13600K по скорости кэшей чаще даже медленнее.

Синтетические тесты Sandra

Синтетические тесты производительности из программ, таких как Sandra и AIDA64, полезны для оценки быстродействия в специфических задачах, несмотря на заявленную универсальность.

Показать исходные данные

Первый набор тестов демонстрирует относительную производительность в различных задачах и общий показатель (CPU Overall), рассчитанный на основе всех результатов. По этому показателю Ryzen 7 9800X3D занимает первое место, опередив предшественника 7800X3D почти в полтора раза и соперника Core i7-14700K. CPU без дополнительного кэша проиграл новинкам, но не во всех подтестах. В отдельных подтестах новый игровой Ryzen уступил сильнейшему конкуренту Intel, но в других подтестах преимущество уже за AMD, особенно в мультимедийных.

Показать исходные данные

Два теста демонстрируют вычислительную производительность при обработке медиаданных, где Ryzen 7 9800X3D практически сравнялся с Ryzen 9700X даже в его 105-ваттной версии. В тесте обработки изображений прирост к 7800X3D уже был ощутимым, а во втором синтетическом подтесте новинка показала скорость более чем вдвое большую! Тест использует инструкции AVX-512, темп исполнения которых вырос вдвое, поэтому такой прирост закономерен. Лучший процессор Intel в этих тестах отстал существенно, а менее мощный CPU медленнее восьмиядерного игрового процессора более чем вдвое. Но эти синтетические тесты с определенной специализацией лучше подходят для процессоров AMD. Рассмотрим тесты из другого универсального пакета.

Синтетические тесты AIDA64

Эти тесты синтетические и измеряют производительность в задачах с конкретной направленностью. Например, CPU Queen выполняет целочисленные операции при решении задачи шахмат, а AES — скорость шифрования по криптографическому алгоритму AES.

Показать исходные данные

В тесте Queen новый Ryzen 7 9800X3D не смог превзойти предшественника Ryzen 7 7800X3D, который оказался быстрее. Все процессоры Ryzen 9000 проигрывают в этом тесте своим предшественникам. В AES же они заметно быстрее — и 9800X3D опередил 7800X3D снова почти вдвое. Core i7-14700K показал лучший результат в Queen, зато в AES ощутимо медленнее рассматриваемого процессора, а младший 13600K близок к нему в первом тесте и отстал ровно вдвое во втором.

Показать исходные данные

Первые два подтеста также используют целочисленные операции для вычислений над изображениями и при сжатии информации, а SHA3 — ещё один криптографический алгоритм. В них процессоры Intel традиционно показывают лучшие результаты, особенно в тесте обработки изображений. Новый игровой Ryzen 7 9800X3D и в этих подтестах не всегда быстрее предшественника, при обработке фото даже уступил 7800X3D. Но зато при сжатии Zlib его преимущество составило 23%, а 9700X без дополнительного кэша не сильно быстрее. Соперники производства Intel быстрее при обработке фотографий — сказывается их эффективный контроллер памяти, да и в двух других тестах новый Ryzen 7 9800X3D ближе скорее к Core i5-13600K, чем к более мощному Core i7.

Показать исходные данные

Набор тестов AIDA64 включает подтесты производительности операций с плавающей запятой, включая инструкции всех вариантов SSE и AVX/AVX2. Разница между 9800X3D и 7800X3D в пользу новинки, но не впечатляющая. В трассировке новый игровой восьмиядерник быстрее на 70%. Это во многом результат вдвое более быстрого исполнения AVX512-инструкций, а также повышенной частоты.

Сравнение с 9700X показывает, что новый игровой CPU немного отстает от его варианта мощностью 105 Вт, а при потреблении 65 Вт бескэшевый процессор явно медленнее. AMD в этих тестах всегда демонстрирует высокую производительность, но в первых трех подтестах Ryzen 7 9800X3D проигрывает Core i7-14700K с большим числом ядер. Однако в трассировке новинка от AMD быстрее в полтора раза. Core i5-13600K всегда заметно медленнее новой модели.

Бенчмарк CPU-Z

В этот раздел мы включили ещё один синтетический тест, напоминающий тесты рендеринга. С его помощью удобно сравнивать однопоточную и многопоточную производительность процессоров. Для Zen 5 и Zen 4 использовался вариант теста AVX-512, что повысило производительность по сравнению с другими CPU.

Показать исходные данные

В однопоточном режиме процессоры Intel всегда отличались высокой производительностью, что подтверждает и тест CPU-Z: Core i7-14700K опередил Ryzen 7 9800X3D как с использованием AVX, так и без. Для сравнения интереснее привести результаты с 7800X3D и 9700X. Новая восьмиядерная модель AMD оказалась на 25% быстрее предшествующей X3D модели в однопотоке при использовании AVX — отличный результат. Впрочем, новинка уступила бескэшевому 9700X чуть менее чем на 10%. Посмотрим результаты при многопоточной нагрузке.

Показать исходные данные

В тесте CPU-Z Ryzen 7 9800X3D показал чуть меньшую скорость, чем 9700X даже в варианте с мощностью 65 Вт. Повышение потребления последнего делает его еще быстрее. В обычном тесте без AVX-инструкций преимущество новинки над 7800X3D составило всего 6%, но более производительный вариант теста принес сразу 22% преимущества над аналогичным X3D-процессором прошлого поколения, что очень хорошо — можно ожидать сильного прироста и в реальных приложениях.

В сравнении с процессорами Intel, Core i7 демонстрирует явное преимущество, работая почти в полтора раза быстрее. Даже Core i5 прошлого поколения оказался более быстрым в данном тесте. Это объясняется большим количеством ядер и высоким уровнем энергопотребления у процессоров Intel. Поэтому в некоторых реальных многопоточных тестах новый Ryzen 7 9800X3D может продемонстрировать слабые результаты.

Синтетические тесты 3DMark

Это уже более приближенные к практике и менее синтетические тесты, которые измеряют производительность систем в определенных типах прикладных задач в виде 3D-графики. Тесты выводят значение, показывающее вычислительную производительность в узкоспециализированной задаче — игровой производительности.

Показать исходные данные

В тесте 3DMark CPU Profile Ryzen 7 9800X3D опережает предшественника 7800X3D на 24%-25% как в однопоточном, так и в многопоточном режиме. Сравнение с 9700X в режиме 105 ватт показывает разницу всего лишь в несколько процентов, что указывает на потенциал нового игрового процессора AMD и для приложений.

Но по сравнению с Ryzen, конкуренты Intel в многопоточном режиме значительно быстрее, а новинка соперничает разве что с более дешевым Core i5-13600K, но не Core i7-14700K. Конечно, Core i7 потребляет больше энергии, но это не так важно. Core i7 быстрее новой игровой модели в многопотоке более чем на 50% — сказывается большее количество ядер. Зато если ранее при однопоточной нагрузке процессоры Intel брали верх, то теперь AMD как минимум сравнялась с Intel, и это особенно хорошо именно для игровых тестов.

Показать исходные данные

Три процессорных теста из 3DMark — физические расчеты с возможностью многопоточности разной эффективности. У Ryzen 7 9800X3D преимущество над предшественником: 18%-20% в первых двух тестах и 77% в третьем (Night Raid). В Night Raid разница велика, но не все ядра загружены, а у 9800X3D они работают на более высокой частоте. Core i7-14700K быстрее по причине большего количества ядер, а Core i5-13600K уступил в двух из трех тестов. Если Ryzen 7 9800X3D лидирует в игровых тестах, то в приложениях Core i7-14700K останется на первом месте.

Рендеринг

Тесты рендеринга представляют собой одни из самых сложных для современных процессоров благодаря многопоточной нагрузке при трассировке лучей — современные процессоры при этом стремятся поддерживать максимально возможную частоту, что может привести к высокому энергопотреблению и перегреву. Компания AMD нередко использует бенчмарк Cinebench для сравнения производительности своих процессоров с решениями конкурентов. Такие нагрузки при рендеринге лучше выполняются при большем количестве ядер и потоков, чем отличались ранние Ryzen по сравнению с конкурентными CPU, но и сейчас справляются с таким видом работ неплохо.

Показать исходные данные

Первый тест визуализации демонстрирует преимущество нового процессора для игр, построенного по архитектуре Zen 5, перед аналогичным чипом прошлого поколения: в однопоточной работе показатель превысил 15 %, а в многопоточном — более 25 %. Это значительный скачок производительности при смене поколений. Что касается Ryzen 7 9700X, то в многопоточном режиме его мощность ограничена лимитом в 65 Вт, но даже при увеличении мощности до 105 Вт он незначительно опережает рассматриваемый сегодня процессор Ryzen 7 9800X3D — менее чем на 3 %. Это отличный результат для игрового центрального процессора.

Процессоры Intel с близкой стоимостью в данном тесте почти всегда демонстрируют чуть более высокую производительность, как в однопоточном, так и в многопоточном режиме, благодаря большему числу ядер. Новый игровой Ryzen не смог превзойти Core i7-14700K в однопотоке, но приблизился к нему, а в многопоточном режиме 9800X3D отстает даже от Core i5-13600K — процессора с большим количеством ядер, не все из которых обладают одинаковыми возможностями. Несмотря на это, для игрового восьмиядерного процессора производительность оказалась очень хорошей.

Показать исходные данные

Три тестовые сцены в Blender демонстрируют несколько отличающиеся друг от друга результаты, но преимущество Ryzen 7 9800X3D над Ryzen 7 7800X3D составило около 20%-22%, в зависимости от подтеста. Ryzen 7 9700X в среднем на 5%-6% быстрее, но только в 105-ваттной конфигурации. Младший из конкурентов в этот раз примерно на уровне нового игрового Ryzen, а Core i7-14700K всё ещё далеко впереди — лидер в многопоточных тестах. Это удивительно при большой разнице по количеству вычислительных ядер и энергопотреблении.

Показать исходные данные

Ещё один тест рендеринга — Corona, измеряющий время, затрачиваемое процессором на отрисовку одного кадра. Модель Ryzen 7 9800X3D опередила предшественника на 18%, чуть меньше, чем в предыдущих тестах, но прирост от новой вычислительной архитектуры Zen 5 тоже присутствует. Интереснее другое — в этом тесте 9800X3D на 8% быстрее Ryzen 7 9700X — аналогичного восьмиядерника без дополнительного кэша. То есть в этом тесте рендеринга важен и объем кэша, а не только количество ядер и их частота. Увы, по количеству ядер новинка не может соперничать с Core i7-14700K, старший из процессоров Intel в этом тесте почти в полтора раза быстрее, а вот Core i5-13600K показал близкий результат.

Показать исходные данные

Последний бенчмарк с 3D-рендерингом — VRay. Программа измеряет скорость отрисовки изображений для трёх сцен. Результаты примерно совпадают с данными предыдущих тестов: Ryzen 7 9800X3D быстрее старого 7800X3D на внушительные 27%. Это очень хорошо для смены микроархитектуры и новой чиплетной конфигурации кэша. Кэш упомянут потому, что даже Ryzen 7 9700X с увеличением ограничителя питания до 105 Вт не смог обогнать рассматриваемый сегодня игровой процессор.

В сравнении с соперниками от Intel Ryzen 7 9800X3D превзошёл младший процессор — Core i5-13600K. Core i7-14700K с большим числом ядер и значительно большей энергоемкостью всё ещё быстрее, но уже всего на 28%. При меньшем потреблении нового восьмиядерника AMD, предназначенного преимущественно для игр, это можно считать почти победой последнего.

Работа с фото и видео

В тестовом разделе исследуются программы для работы с медиафайлами: изображениями и видео. Это реальные задачи, например, экспорт сотен фотографий высокого разрешения в формате RAW объемом около 3 ГБ в Adobe Lightroom Classic. Такими задачами постоянно занимаются многие профессиональные фотографы.

Показать исходные данные

В этом ПО процессоры Intel традиционно превосходят конкурентов от AMD, но в Zen 5 производительность при низком числе потоков заметно улучшилась, что важно для Lightroom. Ryzen 7 9800X3D располагается между Core i7-14700K и Core i5-13600K. Для игрового восьмиядерника результат отличный, он немного уступает 9700X без дополнительного чиплета с кэшем, но превосходит 7800X3D прошлого поколения на 35%. AMD создала действительно универсальный процессор.

Показать исходные данные

Следующий тест Handbrake — пакет для преобразования видеоданных в другие форматы. В ходе теста использовался исходный ролик в формате H.264 и перекодировался в формат H.265 — распространенная задача для пользователей. Новый игровой процессор Ryzen показал результат между Core i5-13600K и Core i7-14700K, что весьма неплохо для таких тестов. Кроме того, новинка опередила предшественника архитектуры Zen 4 почти на 20%, а Ryzen 7 9700X оказался немного медленнее — примерно на 6%.

Показать исходные данные

Второй тест перекодирования видеоданных — SVT-AV1, где данные кодируются в формат AV1 — относительно новый открытый стандарт. В этом случае сравнительные результаты у новинки с дополнительным 3D-кэшем почему-то получились явно хуже, чем у Ryzen 7 9700X, хотя никаких предпосылок к этому не было — обычный восьмиядерник без 3D-кэша быстрее сразу на 15%. Ну хотя бы предшествующий Ryzen 7 7800X3D медленнее на уже привычные 27%. Новинка тут явно скромнее, чем даже слабый CPU из пары условных конкурентов в виде Core i5-13600K, но это приложение всегда было быстрее именно на процессорах Intel.

Показать исходные данные

«Топаз» для улучшения видео использует нейросети и искусственный интеллект. Программа увеличивает разрешение до 4К с помощью алгоритма Artemis High Quality. Новая модель процессора Ryzen 7 9800X3D на базе Zen 5 с ускоренным конвейером AVX-512 превзошла Ryzen 7 7800X3D в 2,5 раза. Преимущество перед Core i7-14700K составило более чем двойное, а над Core i5 — тройное.

Криптографические тесты

Тестирование производительности процессоров также включает криптографические задачи. Современные ЦП могут шифровать большие объемы информации с высокой скоростью, некоторые даже поддерживают специальные инструкции для распространенных алгоритмов, таких как AES. Первый тест — John The Ripper — свободное программное обеспечение для восстановления паролей по хешам, которое использует все возможности современных процессоров.

Показать исходные данные

Новый восьмиядерный процессор отличается от предшественника Ryzen 7 7800X3D методом шифрования. В первых двух тестах новинка опередила модель на базе Zen 4 лишь на 10%, а в третьем тесте Blowfish Ryzen 7 9800X3D оказался сразу на 45% быстрее предыдущего восьмиядерного процессора из игрового семейства Zen 4. Ryzen 7 9700X работает немного быстрее, но разница между небольшая — всего 3%-4%. Для игрового CPU это очень хорошо, ведь в другом ПО он практически не уступает «обычной» модели без дополнительного кэша.

В тестах конкурирующие процессоры Intel обычно показывают не самые высокие результаты, но большое количество ядер и повышенное энергопотребление позволяют Core i7-14700K лидировать во всех тестах. Core i5-13600K всегда работает медленнее Ryzen 7 9800X3D, представленного сегодня. Это положительный признак для модели AMD, которая позиционируется как игровая.

Показать исходные данные

VeraCrypt — это программа для шифрования данных в реальном времени, использующая различные алгоритмы и аппаратное ускорение на процессоре. В тестах с буфером 1 гигабайт Ryzen 7 9800X3D показал явное превосходство над моделью Zen 4 аналогичной конфигурации. Преимущество в Twofish составило 28%, а в AES — 19%. Ryzen 7 9700X выиграл только в Twofish, и даже при увеличении лимита энергопотребления. Самый быстрый из пары процессоров Intel Core оказался заметно быстрее игровой новинки AMD, что ожидаемо. Однако Core i5-13600K близок к восьмиядерному процессору, рассмотренному сегодня.

Показать исходные данные

Последний криптографический тест — cpuminer-opt. Программа для майнинга на процессорах, использующая криптографические вычисления и хорошо оптимизированная для современных CPU. Для тестов выбрали алгоритм x25x, применяемый в некоторых криптовалютах. Сравнение производилось с лучшим результатом нескольких оптимизированных вариантов майнера, использующих наборы инструкций SSE2, AVX2, AVX-512, а также аппаратную поддержку AES и SHA. Это ещё один бенчмарк с хорошей оптимизацией под возможности Zen 5.

Новый Ryzen 7 9800X3D превосходит предшественника прошлого поколения на 40%-55%, в зависимости от используемых расширенных инструкций SSE2, AVX и AVX2/AVX512. Ryzen 7 9700X в варианте с мощностью 105 Вт немного быстрее, но по умолчанию даже немногим медленнее. Значительно более многоядерные процессоры Intel справляются с этой задачей лучше, но если Core i7-14700K заметно превосходит процессор AMD, то Core i5-13600K показал результат близкий к нему, уступая в самом важном подтесте.

Сжатие и распаковка

Сжатие и распаковка данных в архивах знакомы многим пользователям, как и известные представители современных архиваторов, одним из которых долгое время является WinRAR. В работе использовался встроенный бенчмарк архиватора для измерения максимальной скорости сжатия данных.

Показать исходные данные

Встроенный бенчмарк WinRAR показывает результаты, сильно зависящие от подсистемы кэширования и не всегда отражающие реальность. Но все же он полезен. В этом архиваторе новый Ryzen 7 9800X3D быстрее процессора прошлого поколения с 3D-кэшем всего на 9%, поскольку кэш у новинки не сильно превосходит аналогичный у предшественника, а оба процессора ограничены возможностями одинакового и не самого эффективного контроллера памяти. Ryzen 7 9700X оказывается медленнее из-за отсутствия большого кэша. При сравнении с соперниками новый Ryzen 7 9800X3D быстрее как Core i5, так и Core i7.

Показать исходные данные

Архиватор 7-zip не так популярен, но зато поддерживает более эффективный метод сжатия. Встроенный тест этого архиватора меньше зависит от кэширования системы. В результате Ryzen 7 9800X3D оказался на 9%-10% быстрее, чем 7800X3D. Новая игровая модель AMD работает быстрее Ryzen 7 9700X при потреблении энергии в 105 Вт. Core i5-13600K отстает от неё, но старший процессор Intel превосходит её как в сжатии, так и в распаковке.

Математические тесты

В данном разделе представлены задачи преимущественно математического характера. В них — программа Y-Cruncher для расчета числа Пи. Нас привлекает поддержка программой набора инструкций AVX-512 и её оптимизация для процессоров Zen различных поколений. Изучим, как разработчикам удалось достичь этих результатов.

Показать исходные данные

Мы протестировали вычисление миллиарда знаков числа Пи в однопоточном и многопоточном режимах. Ryzen 7 9800X3D справился с первой задачей отлично — на 80% быстрее, чем Ryzen 7 7800X3D. В реальных программах разница, возможно, будет не такой большой, но понятно, что в Zen 5 серьезно ускорили сценарии с малым количеством потоков. Новый восьмиядерный игровой процессор явно быстрее предшественника. По многопотоку тоже неплохой прирост к 7800X3D — новинка быстрее на 21%.

Интересно, что Ryzen 7 9700X быстрее в однопоточном режиме, но на 8% медленнее в многопоточном — автор теста утверждает, что все Zen 5 в его тесте ограничены скоростью передачи данных (возможностями памяти и кэша) и увеличенный объем L3-кэша сказался на итоговом результате. Сравнение с процессорами Core дало немного неожиданный результат — оба процессора Intel оказались медленнее новинки, и в однопоточном режиме, и в многопоточном. Хотя в последнем Core i7-14700K был близок к новому Ryzen, но даже при большом количестве вычислительных ядер и более высоком потреблении не смог одолеть игровую новинку AMD.

Ранее тестирование процессоров проводилось также с помощью встроенного бенчмарка в MATLAB. Однако этот тест мало информативен, так как устарел и на современных CPU демонстрирует стремительно быстрые результаты, сильно зависящие от прогона. Потому его решили исключить. В дальнейшем возможно добавление актуальных задач машинного обучения. Пока же рекомендуем обратить внимание на раздел научных расчетов тестовой методики 2020 года, где представлены тесты для пакетов LAMMPS, NAMD и MATLAB.

iXBT Application Benchmark 2020

В дополнение к основным тестам мы использовали также знакомый вам набор испытаний. методики тестирования образца 2020 годаПрограмма, знакомство с которой началось несколько лет назад, использует практические задания, частично совпадающие с материалами теста из этого отчета.

Традиционно подробный анализ результатов оставляем читателям, отмечая лишь особенно любопытные моменты. Сравнительная производительность Ryzen 7 9800X3D зависит от характера задачи. Новый восьмиядерник всегда быстрее своего предшественника Ryzen 7 7800X3D, прирост по сравнению с ним не всегда значительный, но он точно есть благодаря архитектурным изменениям в Zen 5 и большей частоте из-за переноса кристалла с кэшем под чиплет с ядрами. В среднем, новый CPU оказался быстрее предшественника на весомые 17%, что довольно много, и это главное преимущество 9800X3D перед предыдущими игровыми CPU компании.

Новый вариант игрового процессора оказался даже чуть быстрее Ryzen 7 9700X в среднем, даже если брать конфигурацию последнего с разблокированным уровнем потребления — 9800X3D быстрее почти на 9%. Разница не везде значительна, иногда ситуация бывала обратной (рендеринг, видеоконвертирование). Но некоторое преимущество большого кэша дало не только в играх, но и при обработке цифровых фотографий и особенно при архивировании — там прирост из-за большого кэша просто потрясающий.

Сравнение нового процессора с соперниками Intel уже не столь радужное. Core i5-13600K (почти то же самое, что и более новый 14600K) в среднем если и отстает от 9800X3D, то не сильно (кроме сжатия данных), а иногда даже оказывается быстрее — например, при распознавании текста. Ryzen 7 9800X3D в сравнении с Core i7-14700K выигрывает только в обработке фотографий и сжатии данных. При заметно большем энергопотреблении, Intel все же в среднем быстрее на приличные 13%. Так что Ryzen 7 9800X3D хоть и улучшил позиции в неигровом ПО, но для полной компенсации разницы в количестве ядер этого недостаточно.

Игровая производительность

Исследование по теме игровой производительности с сравнением процессоров разного уровня по скорости и цене ещё впереди. Сегодня оценивается производительность нового игрового восьмиядерника AMD с другими процессорами Ryzen различного количества ядер, включая обычные и X3D, а также парой представителей конкурента — Core i9-14900K и Core Ultra 9 285K. В большинстве современных игр, за исключением стратегий, нет особой разницы между 8-ядерными моделями и моделями с большим количеством ядер при одинаковой частоте. 7800X3D являлся оптимальным игровым CPU (до выхода 9800X3D), так как восемь быстрых ядер вполне достаточны для большинства игр, а наиболее важными характеристиками для игр остаются производительность на такт и большой объем кэш-памяти.

В игровой модели Ryzen 7 9800X3D восемь быстродействующих ядер с архитектурой Zen 5 работают эффективнее при малых нагрузках, а X3D-кэш второго поколения расположился под чиплетом с ядрами, что повысило их частоту. Новая модель должна превзойти Ryzen 7 9700X без дополнительного кэша и Ryzen 7 7800X3D с меньшей частотой. Важно помнить, что польза большого объема кэша не всегда очевидна, в некоторых играх он бесполезен, а иногда даже более важна высокая частота ядер. В модели 9800X3D этот недостаток устранили.

Режим X3D Turbo

В данном разделе исследуем особенный режим работы процессоров AMD, созданный для игр. Производители плат часто называют его по-разному: X3D Turbo, X3D Gaming Mode, Turbo Game Mode и подобно этому, но главное — параметры Ryzen модифицируются для лучшей оптимизации игровых приложений. В BIOS тестовой платы Gigabyte Aorus это выглядит таким образом, одновременно показывая предупреждение об изменении количества ядер.

Режим X3D Turbo активируется в настройках BIOS и требует перезагрузки системы. В Windows переключение режима происходит не мгновенно. При его включении изменяется конфигурация ядер и потоков процессора. При наличии двух CCD-чиплетов один из них отключается, так как он часто мешает в большинстве игр (исключение составляют стратегии и подобные игры, которым требуется максимальное количество ядер). Кроме того, для оставшихся восьми ядер отключается технология одновременной многопоточности, что приводит к общему числу 8 активных потоков.

Это может повысить производительность в некоторых играх, но снизить её в других. По описанию, параметры настроек памяти могут меняться (включаться XMP-профиль?), но на тестовой системе они не изменились, так как были настроены на максимум. Возможно, в тех системах, где пользователь не выбрал профиль XMP/EXPO, прирост скорости будет больше, но такие тесты мы считаем несправедливыми.

Рассмотрим усредненные данные по новому тестовому набору из 11 игр разных жанров. Список: 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. Все игры имеют встроенные бенчмарки и включают как новые, так и старые проекты. В таких условиях возможности CPU обычно проявляются ярче, ведь упор на GPU в старых играх ниже.

1920×1080, средние настройки
Сред. FPS Мин. FPS Сред., % Мин., %
Ryzen 9 9950X 307,9 202,0 100% 100%
Ryzen 7 9800X3D (X3D Turbo) 362,4 235,9 118% 117%
Ryzen 7 9800X3D 363,2 237,5 118% 118%
Ryzen 7 9700X (105W) 291,9 193,0 95% 96%
Ryzen 7 7800X3D 317,0 204,6 103% 101%
Core Ultra 9 285K 286,3 190,7 93% 94%
Core i9-14900K 323,2 213,8 105% 106%

Флагманская модель процессора новой серии взята за эталон производительности — 100%. Даже в разрешении Full HD при средних настройках графики, только самые слабые или устаревшие процессоры показывают значительно меньшую производительность по сравнению с лучшими. Даже не самый мощный Core i3-12100 показывает примерно 60% от производительности Ryzen 9 9950X в играх, обеспечивая среднюю частоту кадров более 180 FPS. Так что эти сравнения процессоров скорее номинальны — мало кто играет на действительно мощных системах в Full HD при средней графике.

Главный вывод статьи — новый игровой восьмиядерный процессор Ryzen 7 9800X3D стал самым быстрым для игр, что было ожидаемо. Благодаря улучшенной микроархитектуре и увеличенной частоте из-за переноса кэша, он опередил Ryzen 7 7800X3D на 15% в среднем по игровым результатам, что много для игр, поскольку 7800X3D и сам по себе хорош. Увеличение минимальной частоты кадров составило 16% в среднем. Хотя прирост скорости от дополнительного L3-кэша в играх разный, в нашем наборе игр есть и не получившие преимущества от него стратегии: Anno 1800 и Civilization VI, но об этом мы поговорим отдельно. Турборежим X3D Turbo приносит средний эффект, а показатели FPS даже немного снизились.

Ryzen 7 9800X3D на 24% превосходит своего бескэшевого аналога 9700X при мощности 105 Вт благодаря увеличенному кэшу. В играх новый флагман Intel Core Ultra 9 285K уступает AMD Ryzen 7 9800X3D на 27%, что требует улучшений микрокода Intel. Core i9-14900K пока лучше в тестах, где важна вычислительная мощь ядер, проигрывая Ryzen 7 9800X3D всего на 12%.

2560×1440, ультра-настройки
Сред. FPS Мин. FPS Сред., % Мин., %
Ryzen 9 9950X 158,4 115,1 100% 100%
Ryzen 7 9800X3D (X3D Turbo) 167,0 122,5 105% 106%
Ryzen 7 9800X3D 167,0 122,0 105% 106%
Ryzen 7 9700X (105W) 153,2 110,2 97% 96%
Ryzen 7 7800X3D 154,7 111,9 98% 97%
Core Ultra 9 285K 154,6 110,9 98% 96%
Core i9-14900K 159,5 119,5 101% 104%

При разрешении 2560×1440 максимального качества рендеринга разница между процессорами из таблицы минимальна. Ryzen 7 9800X3D всё равно быстрее всех, опережая 7800X3D благодаря большей частоте и улучшенной микроархитектуре на 8%. Все представленные процессоры примерно равны по игровой производительности в таких условиях. Даже если Core i9-14900K уступает Ryzen 7 9800X3D на 5%, разницу между 167 и 160 FPS незаметно глазу.

Ryzen 7 9800X3D установил новый рекорд по игровой производительности, став самым быстрым процессором для игр. В Zen 5 улучшена малопоточная производительность, важная для игр, и повышена частота CPU по сравнению с предыдущим поколением X3D-процессоров, что привело к достижению максимальной частоты кадров. Однако на практике это почти не ощутимо, так как игроки используют мощные системы при высоких разрешениях и настройках. В реальности для разрешений 2560×1440 и выше игрокам достаточно процессоров уровня Ryzen 5 и Core i5, разницы между ними в играх практически незаметна.

Отсутствие влияния включения режима X3D Turbo в сложных для видеокарт условиях высокого разрешения и графических настроек отмечаем отдельно. Делая вывод о технологии в целом, можно сказать, что она (отключение одновременной однопоточности SMT), по сути, способна прибавить 2%-4% в некоторых играх, но снизить частоту кадров примерно на столько же в других проектах, где важно количество потоков. Возможно, включение X3D Turbo даст больше пользы в системах без настроек работы памяти (по профилям XMP или EXPO), но в остальных случаях вывод один — пользы от функции столько же, сколько и вреда. То есть ровно ноль в сухом остатке.

Энергопотребление и температура

Определение энергопотребления современных процессоров — сложная задача.
Производители указывают показатели потребления, которые не всегда соответствуют реальной практике.
Пиковое энергопотребление обычно определяется расчетной тепловой мощностью (TDP или PL1), раньше эта величина устанавливалась в BIOS по умолчанию и действительно отражала пиковый уровень потребления CPU.
Сейчас это не всегда так, особенно для топовых моделей с множеством функций повышения частоты. Такие функции позволяют выйти за пределы установленного производителем значения, как временно, так и постоянно.
Границы превышения зависят от нескольких факторов: лимита потребления в турборежиме (PL2 или PPT), изменяемых пределов пиковой частоты, температурных характеристик и т.д.
Турборежимы могут доводить энергопотребление до двух, а то и более раз превышающего номинальное значение TDP.
AMD и Intel используют разные определения лимитов потребления, турборежимов и лимитов, а также управляют всеми этими параметрами по-разному.

В отличие от Ryzen 7000, где нагрев вычислительных ядер был стремительным, в Ryzen 9000 внесены изменения для снижения температуры. Это достигнуто за счет совершенствования техпроцесса производства чиплетов и ужесточения ограничений энергопотребления. Температуры процессоров поколения Zen 5 заметно уменьшились, но у нас на тестировании игровой процессор с новым подходом к расположению кристалла с дополнительным кэшем, который требует детального изучения.

Показать исходные данные

Рассмотрим энергопотребление процессоров в трёх сценариях: простой режим, игра и максимальная нагрузка (для которой использовались Cinebench и Y-Cruncher). В игровом режиме запускалась Hitman 3 с тестовой сценой Dartmoor, нагружающей как видеокарту, так и центральный процессор. Без вычислительной нагрузки Ryzen 7 9800X3D стал заметно экономичнее предшественника и потребляет всего 7 Вт против 16 Вт у предыдущей версии восьмиядерного процессора. Частично это может быть связано с параметрами обновленной прошивки, но такой показатель выше уровня потребления процессоров Intel в простое — 5-6 Вт.

Из-за прямого контакта вычислительного чипа с теплораспределительной крышкой в Ryzen 7 9800X3D, его параметры не требовали столь сильных снижений, как у Ryzen 7 7800X3D. Перегрев нового X3D-процессора практически недостижим на практике. В многопоточных ресурсоемких тестах потребление энергии нового X3D-процессора достигало 130 Вт, что заметно больше, чем у Ryzen 7 7800X3D в тех же условиях — около 75 Вт. Потребление даже немного ниже, чем у Ryzen 7 9700X с разблокированным в BIOS показателем TDP (в конфигурации по умолчанию он ограничен 88 Вт). В играх потребление 9800X3D также оказалось чуть выше, чем у 9700X при ограничении TDP по умолчанию, и заметно выше, чем у 7800X3D — почти вдвое.

Потребление новинки по сравнению с процессорами Intel — отдельная тема. Core i7-14700K в самом требовательном режиме уже более 250 Вт потребляет, это вдвое больше, а Core i5-13600K в многопоточных задачах — на треть больше энергии по сравнению с сегодняшним героем. В играх ситуация не лучше: процессоры Intel в игре Hitman 3 тоже не отличаются экономичностью. Ryzen 7 9800X3D — не самый энергоэффективный и экономичный процессор для игр, но всё же 7800X3D лучше по этому параметру. Сравнивая новую игровую модель с конкурентами, у них худшая энергоэффективность, хотя разница уже не так велика: 13600K потребляет почти столько же энергии, а отстает в Hitman 3 примерно на 30%.

Показать исходные данные

Процессоры Ryzen 9000 благодаря новым CCD-кристаллам, изготовленным по более совершенной технологии, демонстрируют пониженную температуру Ryzen 7 9800X3D. Значительно большую роль сыграл перенос кристалла с кэшем под CCD. Это позволило повысить частоты по сравнению с Ryzen 7 7800X3D при сохранении нагрева ядер процессора почти на уровне предшественника. Температура Ryzen 7 9800X3D не превышает 86 °C, как и у Ryzen 7 9700X в режиме разблокированного энергопотребления. Это чуть выше 83 °C для 7800X3D, но производительность нового 9800X3D на 20%-30% выше.

В простое температуры всех процессоров AMD близки, а решения Intel почти на 10 градусов холоднее. В играх все процессоры греются слабо, в пределах 61-71 градуса, хотя в режиме максимальной многопоточной нагрузки CPU Core i7-14700K сразу упирается в температурный предел 100 градусов. Новый восьмиядерный Ryzen не достигает своего предела 95 градусов даже близко, поэтому не теряет в производительности из-за тротлинга, нагреваясь примерно на уровне не самого мощного Core i5-13600K. Температура Ryzen 7 7800X3D еще ниже на несколько градусов при разнице в потреблении чуть ли не двукратной, так что отвод тепла от CCD-чиплета в новом процессоре явно улучшился и перемещение дополнительного кристалла с кэшем помогло.

Новый X3D-восьмиядерный процессор, хотя и более мощный, чем Ryzen 7 7800X3D и Ryzen 7 9700X, не создает проблем с охлаждением благодаря достаточной для него хорошей воздушной системе. Уровень энергопотребления новинки установлен на 120 Вт, что нормально для игроков, у которых и видеокарты мощные, и корпуса с местом для соответствующей системы охлаждения. Важно, чтобы TDP не ограничивал производительность в некоторых ситуациях, хотя это повысило среднее энергопотребление по сравнению с 9700X с настройками по умолчанию. Среднее потребление нового процессора AMD почти вдвое больше, чем у 7800X3D, но дополнительная производительность оправдывает это увеличение. Снижение предела потребления привело бы и к снижению количества кадров в секунду, особенно в сложных условиях.

Интересно, что конкурент в Arrow Lake пошёл в другом направлении. В итоге AMD с Intel сошлись по энергоэффективности где-то посередине, хотя 9800X3D всё же чуть более эффективен, особенно в играх. 7800X3D предыдущего семейства остаётся самым энергоэффективным процессором в играх, так как работает на более низкой частоте и при более низком напряжении. Но и 9800X3D охладить довольно легко, и даже с воздушным охлаждением можно поддерживать температуру ниже 95 °C при многопоточной нагрузке. А в играх потребление всегда ниже, так что можно использовать менее эффективный кулер для 9800X3D, а в требовательном ПО процессор просто будет автоматически снижать частоты и производительность.

Особенности разгона

В Ryzen 7 9800X3D внесены изменения, касающиеся разгона. Для предыдущих процессоров с дополнительным кэшем возможность его разгона была ограничена изменением частоты шины, а также частоты памяти и её таймингов. Ryzen 7 9800X3D полностью разблокирован: доступна установка фиксированного напряжения и разгон с помощью PBO, включая Curve Optimizer. Неэкстремальный разгон незначительно улучшает производительность в приложениях и играх (2%-3%), поскольку AMD уже оптимизировала процессор по частоте и производительности почти до максимума.

Перенос кристалла дополнительной кэш-памяти под CCD предоставил Ryzen 7 9800X3D возможности по разгону, аналогичные обычным процессорам Ryzen, поскольку у нового CPU нет особых проблем с отводом тепла. Вместе с тем, в разгоне Ryzen 7 9800X3D почти нет смысла, так как он и так работает на частотах, близких к максимальным для него, судя по достижению температуры, близкой к предельной, в многопоточных тестах. Традиционно эффективнее использовать технологию Precision Boost Override 2 для сохранения стабильности и механизмов защиты от перегрева и деградации. Технология позволяет изменять предел потребления процессора PPT, предел нагрузки и тока, вследствие чего Ryzen 7 9800X3D может увеличивать частоту, будучи ограничен температурой вычислительных ядер, которая не должна превышать 95 градусов.

Необходимо разрешить увеличение частоты свыше максимального значения с помощью параметра CPU Boost Clock Override, полезен также небольшой понижающий режим напряжения, что способствует достижению более высоких частот без достижения предела максимальной температуры. Это возможно сделать при помощи PBO Curve Optimizer, которая позволяет изменять кривую зависимости напряжения от частоты — нужно сместить её вниз. Результаты зависят от конкретного экземпляра CPU и требуют подбора в каждом случае, но вряд ли позволят снизить напряжение более чем на 0,1 В. В результате можно добиться повышения частоты во всех режимах на 200-300 МГц без перегрева, но это даст прирост производительности лишь в пару-тройку процентов. Поэтому мы бы советовали просто оставить Ryzen 7 9800X3D без разгона, так как у него мало практического смысла.

В работе с памятью ничего не изменилось — поддержка расширена до уровня DDR5-5600, добавлена поддержка разогнанной памяти стандарта DDR5-8000. При частоте памяти выше DDR5-6000 делитель тактовой частоты между FCLK и MCLK становится 1:2. Как и с предыдущими процессорами, можно попытаться установить делитель 1:1 до частот порядка DDR5-6400 — здесь изменений нет. Поддержка DDR5-8000 реализована при помощи обновления AGESA и доступна для старых чипсетов серии 600 в новых прошивках. Вряд ли DDR5-8000 с делителем 1:2 будет быстрее DDR5-6000 с делителем 1:1 на практике, но нужно проверить.

Выводы

Процессор Ryzen 7 9800X3D отличается наличием кэш-памяти второго поколения по технологии V-Cache. AMD использовала опыт работы с чиплетами в CPU и GPU для создания этого поколения, устранив недостаток первого — ухудшенный теплоотвод вычислительных ядер под кристаллом кэша. Перенос L3D-кристалла под CCD позволил повысить базовую частоту и стабилизировать турбо-частоту, приблизив их к значениям обычных Ryzen без дополнительного кэша. В будущих поколениях возможно размещение всего L3-кэша в отдельном кристалле с вычислительными чиплетами с L2-кэшем для всех процессоров, а не только игровых.

Ryzen 7 9800X3D — это на сегодня лучший игровой процессор, который обеспечивает максимальную производительность в играх. В современных играх он работает быстрее Ryzen 7 7800X3D на 15% и превосходит Intel Core i9-14900K на 12%, а иногда даже на 25-30%. Новая X3D-модель обеспечивает максимальную игровую производительность, за исключением стратегических игр, где важно количество ядер. Для сборки мощных игровых ПК это лучший вариант.
Новый флагман Core Ultra 9 285K уступает Ryzen 7 9800X3D в нашем наборе игр более чем на 25%. Также новый CPU улучшил минимальные частоты кадров, сделав Ryzen 7 9800X3D самым быстрым игровым процессором.
При тестировании использовалась GeForce RTX 4080, которая не является топовым решением. Преимущество Ryzen 7 9800X3D над другими моделями CPU с выходом GeForce RTX 5090 в следующем году только увеличится.

Новый кристалл с кэшем под CCD позволил улучшить отвод тепла от вычислительных ядер. Благодаря этому новинка способна работать на частотах 5 ГГц и выше даже при большой многопоточной нагрузке, чего не мог сделать Ryzen 7 7800X3D. Это положительно сказалось на производительности в приложениях, которые не связаны с играми. Несмотря на то, что производительность в приложениях не является главной задачей для 9800X3D, пользователи запускают и другие ресурсоемкие программы. Слабая производительность предыдущего семейства X3D в таких программах могла заставить пользователей обратить внимание на Raptor Lake, так как процессоры Intel предлагали почти такую же игровую производительность и лучшую производительность в остальных приложениях. 9800X3D исправил эту проблему: он редко уступает 9700X с разблокированным энергопотреблением, а иногда даже превосходит его – среднее преимущество бескэшевого аналога составляет около 7%, даже при разблокировке для 9700X лимита энергопотребления до 105 Вт. Конечно, процессоры с большим количеством ядер еще быстрее, но Core i7-14700K быстрее всего лишь на 13%.

Ryzen 7 9800X3D создан для игр и превосходит других процессоров в них. В играх наибольший прирост наблюдается в тех, где используется небольшое количество потоков и увеличенный кэш вмещает основные данные. При большем разрешении и качестве графики разница уменьшается, но даже при 2560×1440 с максимальными настройками новый процессор быстрее нового флагмана Intel на 7%. В реальных игровых условиях лучше выбрать более доступный процессор и потратить сэкономленные деньги на быструю видеокарту, которая даст больший прирост частоты кадров. Ryzen 7700X и Intel Core i7-13700K — чуть ли не вдвое дешевле 9800X3D, и позволят купить видеокарту повыше уровня. Встроенная графика в Ryzen 7 9800X3D осталась такой же, как у предыдущего поколения Ryzen 7000, она подходит лишь для офисных и медиа задач, а в играх обеспечивает базовый уровень 3D-производительности в не самых новых играх.

Рост частоты и производительности привел к увеличению энергопотребления и нагрева Ryzen 7 9800X3D по сравнению с 7800X3D — потребление новинки превышает 130 Вт, а вычислительные ядра при многопоточной нагрузке нагреваются почти до 90 °C. Тем не менее, это остается в пределах допустимого, ведь и обычные процессоры AMD работают на более высоких температурах, а процессоры Intel прошлых поколений куда более прожорливы и горячи. Для охлаждения Ryzen 7 9800X3D можно применять хорошие воздушные системы, но это уже не такой экономичный и холодный процессор, как Ryzen 7 7800X3D. Новой модели не нужно такое — она получила неплохой баланс потребления и производительности во всех задачах.

Ryzen 7 9800X3D стал самым ожидаемым процессором года из-за неоднозначного выступления Intel Arrow Lake с низкой игровой производительностью. Любители игр вынуждены выбирать решения AMD, а Ryzen 7 9800X3D с дополнительным X3D-кэшем лидирует в большинстве игр (кроме стратегий, где важна максимальная ядерность). Сочетание однопоточной производительности ядер Zen 5 и большого кэша делает его идеальным для большинства приложений с малым количеством ядер. Он – идеальный CPU для дома, а не только для игр. Моделей с большим количеством ядер (9900X3D и 9950X3D) еще нет, но для многих пользователей восьми ядер вполне достаточно. Медленные соединения между двумя CCD-чиплетами могут снижать производительность, как это наблюдалось в предыдущей линейке X3D-процессоров.

Новый процессор стал более универсальным по сравнению со всеми предыдущими X3D-процессорами. В ближайшем будущем Intel не выпустит ничего сравнимого с Ryzen 7 9800X3D по производительности в играх, судя по скорости Core Ultra 9 285K. Zen 5 дали лишь несколько процентов игровой производительности к Zen 4, а Arrow Lake не улучшили, а даже ухудшили положение в играх по сравнению с Raptor Lake, пусть и стали куда более энергоэффективными. Даже флагманский Core Ultra 9 285K сравнялся по игровой производительности разве что с Ryzen 7 9700X. Выход 9800X3D был необязательным, но он упрочил лидерство AMD в игровых приложениях и даст им заработать деньги в условиях слабого спроса на CPU основной линейки. При определении рекомендованной цены на восьмиядерный игровой Ryzen 7 9800X3D цена была повышена до $480 — на $30 больше стартовой цены 7800X3D, и на $80 больше, чем стоит 20-ядерный Core Ultra 7 265K и Core i7-14700K, но на $80 меньше цены флагманского 24-ядерного Core Ultra 9 285K. Можно купить Intel Core i9-14900K за примерно те же деньги. Если вас не волнует высокое энергопотребление и потенциальные проблемы с деградацией, то он может быть сильным соперником для 9800X3D, особенно в ПО, хотя в играх его и не догонит.

Популярный продукт часто сталкивается с проблемами доступности и ценой, особенно в начале продаж. Новый процессор найти не так просто, а цены превышают рекомендуемые. На нашем рынке цена составляет 80-82 тысячи рублей за серый товар с неопределенной гарантией. В западных магазинах Ryzen 7 9800X3D также продается дороже официальной цены.
В связи с этим не стоит спешить с покупкой. Альтернативы рассмотренному игровому процессору пока нет, поэтому если вам нужен максимум в играх, стоит дождаться снижения цен. Если же максимальная производительность не так важна, можно приобрести более доступный Ryzen 7 7800X3D и спокойно переждать дефицит нового Ryzen 7 9800X3D, который уже стал хитом среди геймеров.

Изображение: AMD