Тест процесора AMD Ryzen 9 9900X у порівнянні з Ryzen R9 7950X, Ryzen R9 7900X та Core i9-13900KF: Знайомимося з Zen5!

У даному огляді НАРЕШТІ дослідимо можливості і дізнаємось про архітектурні особливості нового покоління процесорів AMD. Завдяки маркетинговому відділу компанії, спочатку до нас мало би потрапити одне з початкових рішень лінійки, але так склалося, і можливо це й на краще, що відкриватиме серію оглядів одразу предтопова модель - Ryzen 9 9900X.

Щиро дякуємо за наданий екземпляр і з ентузіазмом беремося до роботи.

Архітектура

Почнемо з бази. Якщо подивитись на 9000-ну лінійку, так би мовити, з висоти, то можна помітити, що структурно вона мало чим відрізняється від попередників.

Так само як і процесори 7000-ї та 8000-ї серій, наступники «дружать» із актуальним сокетом AM5. Також нікуди не ділась вже звична чиплетна конструкція.

Як і раніше, один такий CPU, може містити до 16 ядер у двох CCD-комплексах і з усіма іншими компонентами системи взаємодіяти за допомогою окремого кристалу вводу/виводу.

А відповідно, і масштабування продуктивності у модельному ряді відбувається добре відомим способом – зменшенням чисельності CCD або відключенням певної кількості ядер у кожному з них.

Головні зміни у новому поколінні приховані в деталях. Процесорні кристали тепер виготовляються по більш удосконаленому 4-нанометровому техпроцесу TSMC (проти 5-ти нанометрів у попередників). При цьому чип зовнішніх зв’язків - I/O die - у цьому плані змін не зазнав і його виробляють по 6 нанометрам. Наступне, на чому сконцентрувався RnD відділ - це Zen архітектура, яка за числовим індексом перейшла на наступний рівень - до п’ятого покоління.

AMD заявляє про не маленьку, 16% прибавку IPC на основі 13 тестів, проведених у типових повсякденних задачах. І основну долю цього приросту продуктивності забезпечує великий перелік внутрішніх удосконалень у порівнянні із Zen 4. По круговій діаграмі можна зрозуміти, що головними китами технологічного прогресу Zen 5 є оптимізації над пересилками, адресацією, швидкістю доступу, та пропускною здатністю кешу першого та другого рівнів.

Тут по деяким пунктам параметри покращились в рази або на десятки відсотків. При цьому обсяг L2 та L3 буферів ніяк не змінився у порівнянні із Zen 4, а L1 зріс з 64 до 80 Кб на кожне ядро.

До речі, стосовно найбільшого L3-кешу, слід відмітити мінімальні втручання у його структуру і організацію, єдине про що тут заявляє AMD – це менші затримки.

Також немалий вплив на покращену продуктивність Granite Ridge, а саме таку оновлену кодову назву має 9000-на лінійка, внесли удосконалені виконавчі блоки. Вони отримали збільшену кількість ALU для операцій над цілими числами (6 шт проти 4-х у Zen 4), 4 блоки AGU для генерації адресів доступу до основної пам’яті (проти 3 шт у попередників) , пришвидшені характеристики операцій над числами із плаваючою точкою та збільшену до 512 біт ширину векторних каналів передачі даних, що у свою чергу позитивно впливає на швидкість обробки інструкцій AVX-512.

Ще одним важливим механізмом, відповідальним за прискорення виконання інструкцій за такт процесора є модуль передбачення переходів, який простими словами, заздалегідь намагається вгадати результат виконання тої чи іншої гілки коду до моменту її фактичного обчислення. У новому поколінні він отримав збільшений за обсягом кеш на усіх рівнях та розширений стек зворотних адрес (52 проти 32-х у Zen 4).

А ще він «навчився» вдвічі швидше, у порівнянні з минулим поколінням, виконувати вибірку та декодування інструкцій за такт – 64 байти проти 32, і одразу передбачувати результати до двох можливих гілок коду, зменшуючи таким чином вірогідність промаху, у деяких випадках, до нуля. Проте якщо повернутись до кругової діаграми впливу на загальну продуктивність Zen 5, можна помітити, що апгрейд саме цього блоку вніс найменший вклад у загальний приріст IPC.

Тепер трішки уваги приділимо раніше згаданому окремому чиплету вводу/виводу, який хоч і не впливає ніяк на підвищення продуктивності, проте є не менш важливим. По основним ТТХ він повністю дублює чип минулого покоління. У ньому обжився все той же контролер шини Infinity Fabric, контролер 28-ми ліній PCI-E, плюс є підтримка USB аж до версії 3.2 Gen2 Type-A та 3.3 Type-C, дисплейний контролер на 4 монітори, вбудована графіка на архітектурі RDNA 2.0 із двома виконавчими блоками і частотою до 2,2ГГц і уся інша кухня.

Проте тут є і те, що інженери компанії трішки покращили – гарантована швидкість контролеру ОЗП, яку у номінальному режимі було піднято до 5600 мегатранзакцій за секунду, проти 5200 у процесорах Zen четвертого покоління. Більше того, у офіційних матеріалах заявлено про підтримку оперативки із частотою аж до DDR5-8000.

Ryzen 9 9900X

Нарешті розібравшись із архітектурними покращеннями переходимо до самого Ryzen 9 9900X, який по суті є предтоповою моделлю лінійки. Вище тільки Ryzen 9 9950X. Оперує процесор 12-ма ядрами Zen 5 із підтримкою SMT, які розмістились у двох окремих чиплетах, по 6 у кожному.

Робочі частоти новинки лежать у діапазоні від 4,4 до 5,6 ГГц, що дещо нижче ніж у прямого аналога за кількістю ядер попереднього покоління. Зберігати результати проміжних обчислень CPU допомагає сумарний кеш L1 на 960 КБ, Кеш L2 на 12 МБ та L3 на цілих 64 мегабайти. Вбудована графіка у піддослідному процесорі є, але вона, як було зазначено раніше, нічим не відрізняється від такої у 7000-ків. З приємного відмітимо, що і над TDP нового покоління процесорів інженери попрацювали добре, бо його заявлено на рівні 120 Вт і це дуже приємна цифра для такої кількості ядер та потоків. При цьому показник реального споживання через сокет (Default Socket Power – CPU PPT) заявлено на рівні у 162 Вати.

Опоненти

Порівнювати новачка будемо із наступними опонентами.

Перший – прямий аналог-попередник Ryzen 9 7900X. Як і у новинки у нього «під капотом» 12 ядер у 24 потоки, проте працюють вони на трішки вищій базовій частоті у 4,7 ГГц, тоді як бустова така сама - 5,6 ГГц.

Обсяги кешу другого та третього рівня, як вже повідомлялось, у старого покоління повністю ідентичні до нового, а сумарний L1 менший на 192 КБ. TDP даного суперника дорівнює 170 Вт, а PPT аж 230, і це на цілих 42% більше ніж у новинки.

Другим до списку потрапив взагалі топ 7000-ї лінійки - Ryzen 9 7950X, бо на українському ринку він зараз коштує трохи більше ніж на тисячу гривень дорожче.

Але ядер і відповідно потоків у своєму арсеналі має більше - 16 та 32 відповідно. Кеш першого рівня у нього налічує 1024 КБ, а другого і третього 16 та 64 МБ. Робочі частоти у бусті найвищі серед червоних побратимів і лежать вони у діапазоні від 4,5 до 5,7 ГГц. А от TDP обмежено тією ж планкою що і у 7900X.

У ролі найближчого цінового опонента зі сторони Intel виступатиме 24-ядерний (по формулі 8+16) 32-потоковий Core i9-13900KF. Так, більш доцільно до порівняння підійшов би аналог 14-го покоління із дуже близьким цінником до піддослідного CPU, але на момент створення даного матеріалу у нас його не було. Та й різниця між синіми топами у пару сотень мегагерц на продуктивних ядрах у принципі ставить обидва рішення на один рівень продуктивності.

Повертаючись до Core i9-13900KF нагадаємо, що він працює на робочих частотах ефективних ядер від 2,2 до 4,3 ГГц, а продуктивних від 3 до 5,8 ГГц. Обсяг буферу L2 та L3 налічує 32 та 36 МБ надшвидкої ОЗП. Що ж до споживання, то у базовому режимі воно обмежено 125-ма ватами і може підійматись до шокових 253-х у максимальному бусті.

Тестовий стенд

Основою платформи для CPU Intel послужила материнська плата ASUS PRIME Z790-A WІFІ.

А усі «камінці» AMD, включно із Ryzen 9 9900X, ми без проблем запустили на вже добре знайомій по попереднім оглядам ASUS ROG STRIX X670E-F GAMING WIFІ. Для підтримки новинки нам усього лише довелося оновити BIOS.

Тут також слід відмітити, що для 9000-лінійки Ryzen виробники повним ходом готують нові плати на Х870, B850 та B840 чипсетах, але з’являться вони трішки пізніше.

Охолоджувались процесори 360-мм РСО ASUS TUF Gaming LC II 360 ARGB.

Оперативну пам’ять представляв комплект із пари модулів по 16 ГБ - Kingston FURY Renegade RGB DDR5 із частотою у 6400 мегатранзакцій за секунду. Таймінги набору становлять 32-39-39, а робоча напруга обмежена планкою у 1,4 В. Виглядає оперативка круто і яскраво завдяки біло-чорним алюмінієвим радіаторам у поєднанні із якісною 12-точковою підсвіткою.

Операційну систему і усе програмне приладдя зберігав терабайтний M.2 PCI-E 4.0 x4 SSD-накопичувач Kingston FURY Renegade, який може зчитувати і записувати дані зі швидкостями до 7300 та 6000 МБ за секунду відповідно. При цьому довільні операції він може обробляти теж дуже швидко - заявлено до 1 млн. IOPS.

Підібрати оперативну пам'ять або SSD-накопичувач Kingston можна на сайті kingston.com, де є ще й функціонал дуже зручного підбору оперативної пам’яті: при введені назви материнської плати або ноутбуку ви відразу отримуєте перелік сумісної пам’яті.

Усе 3D-навантаження взяла на себе топова та ще й розігнана Palit GeForce RTX 4090 GameRock OC.

Живився стенд від кіловатного Seasonic VERTEX GX-1000, енергоефективність якого відповідає сертифікату 80 Plus Gold. Також джерело може похизуватись гібридним режимом роботи 135-мм тихого вентилятора на гідродинамічному підшипнику, підтримкою новітніх стандартів ATX 3.0, PCI-E 5.0 та аж 12-річним гарантійним терміном.

І у єдину цілісну конструкцію комплектуючі дозволив зібрати корпус ASUS TUF Gaming GT302 ARGB.

Прогрів

Так, а тепер давайте поглянемо, як новинка тримає тепловий удар.

Без суттєвого навантаження моніторинг зафіксував трохи більше 46°C при 28-ватному енергоспоживанні. І це трішки забагато.

Але під повним навантаженням у FurMark процесор нас приємно здивував, нагрівшись до 81-го градуса при допустимому ліміті у 95°C. При цьому на лічильнику споживання красувалась солідна цифра у 162 вати, а після 10 хвилин тесту частоти на усіх ядрах крутились біля позначки у 5 ГГц.

Ще один тест ми провели у 6-ядерному 12-потоковому режимі. Частоти на ядрах зросли не сильно, лише на 100 МГц, а нагрів підвищився до 86°C.

У останньому сценарії, із задіяним одним ядром, взагалі щось пішло не так і пилкоподібна форма графіку робочої частоти є тому достовірним підтвердженням.

Тести

Синтетика

Перевіряти продуктивність новинки спочатку, як завжди, будемо у синтетиці.

У AIDA64 піддослідний CPU продемонстрував рівні результати при копіюванні даних, зовсім трішки кращі при зчитуванні і на 5% гірші при записі у порівнянні зі своїми червоними побратимами. Тобто по суті, чогось нового у роботі контролеру ОЗП тестового Zen 5 помітити не вдалося. Тому, як наслідок, за процесором Intel у даному сценарії зберігається лідерство, бо традиційно у цій дисципліні вони спритніші.

Архіватор 7-ZIP поставив на одну сходинку за продуктивністю новинку і її аналог попереднього покоління. Максимум, що все ж вдалося зафіксувати – це до 2% переваги на користь Ryzen 9 9900X. Наступним за рейтингом слідував Core i9-13900KF із відривом від героя огляду на 4-11,5%. І ще швидше, на додаткові 3-25% стискав і розпаковував дані Ryzen 9 7950X.

Cinebench 2024 не прозоро натякнув, що удосконалення архітектури непогано так вплинуло на підвищення одноядерної продуктивності піддослідного процесора. Тут останньому просто не було рівних. Найближчого опонента із синього табору він здолав із на 5% вищою швидкодією, а Ryzen 9 7950X та Ryzen 9 7900X на 14 та 12% відповідно.

Проте у багатопотоковому режимі груба сила CPU із більшою кількістю ядер та потоків усе компенсувала і вивела на перші позиції синій та червоний топи із перевагою над об’єктом тестування у 11 та 16% відповідно. Що ж до аналога по кількості обчислювальних блоків минулого покоління, то він логічно і тут програв більше 9% по кількості балів.

Geekbench 6 виявився повністю солідарним із Cinebench 2024 при навантажені на одне ядро, і новинці він присудив аж на 11,5% більше ніж усім іншим суперникам.

А от при задіяних усіх ядрах трапилось диво – 24-потоковому Ryzen 9 9900X вдалося обігнати на декілька сотень балів навіть 32-поточний Ryzen 9 7950X. При цьому 32-потокам Intel довелося теж сильно понервувати, бо щоб випередити і їх, фавориту не вистачило буквально 2% продуктивності. Прямого попередника у даному сценарії, було успішно покладено на лопатки кращим на 8% результатом.

Із рендерингом у Blender герой огляду упорався приблизно так само швидко як і більш накачаний ядрами опонент від «синіх». На пару вони з легкістю випередили Ryzen 9 7900X на 13-15%. Проте до результатів попереднього топу AMD не дотягнутись ніяк. Останній виявився ще швидшим за обох переслідувачів на солідні 9-17%.

По результатам Geekbench 6 AI добре помітно, на що впливають найбільші удосконалення архітектури Zen 5 – на обробку алгоритмів машинного навчання. У даному сценарії усі без виключення опоненти не змогли нав’язати хоч якусь конкуренцію піддослідному CPU, відставши на 10-ки відсотків у всіх підтестах.

Обробку різноманітних ефектів та інструментів за допомогою штучного інтелекту у Topaz Video AI на Ryzen 9 9900X можна здійснювати теж швидше ніж на інших учасниках. Навіть найближчого суперника, в лиці Ryzen 9 7950X, герой огляду випередив на 20 і більше відсотків. При цьому CPU Intel спромігся видати взагалі в рази гірші результати.

Ігри

Нарешті підходимо до ігор і тут нам треба розповісти про деякі нюанси. Компанія AMD рекомендує використовувати свої актуальні процесори у операційній системі Windows 11 найсвіжішої версії з активованим режимом «Game Mode».

В ОС він увімкнений за замовчуванням і у парі зі спеціальним драйвером AMD PPM Provisioning File Driver дозволяє підняти ігрову продуктивність на ще вищий рівень. Робота механізму зводиться до резервування найшвидшого із CCD і переносу усіх ігрових процесів виключно на нього, замість розподілу навантаження на ядра в різних чиплетах. Ядра другого CCD поступово підключаються до процесу рендеринга ігрових кадрів тільки у тому випадку, коли повністю завантажені роботою усі потоки у зарезервованому чиплеті. Легко зрозуміти, що такий підхід суттєво знижує трафік міжчиплетних транзакцій, а це у свою чергу, додаткова частота кадрів у ігрових застосунках.

Спочатку дана технологія призначалась для ігрових процесорів із додатковим 3D-кешем, але як Ви тепер вже розумієте, логічним її застосування є для будь-якого AMD CPU із кількістю чиплетів більше одного і Ryzen 9 9900X не є виключенням.

Нажаль, перевірка на практиці показала, що просто розслабитись і отримувати задоволення від ігрового режиму не вдасться. Наприклад, Baldur’s Gate 3 та Horizon Forbidden West працюють гірше із описаною оптимізацією, а Counter-Strike 2 навпаки краще. Тому і вибір вмикати режим чи ні залежіть від ситуації, ручками все одно попрацювати доведеться.

Тепер до самих ігор. Тестувались усі проекти у роздільній здатності Full HD, щоб відеокарта у більшості випадків не була вузьким місцем, проте із максимальними налаштуваннями графіки.

У Baldur’s Gate 3, по середньому лічильнику, об’єкт тестування серйозно випередив своїх червоних побратимів минулого покоління - Ryzen 9 7900X на 11%, а Ryzen 9 7950X на 7,5.

Проте щоб дістатись до опонента від Intel йому не вистачило майже 6% частоти кадрів.

Якщо ж звернути увагу на робочі частоти, то у новинки вони на декілька десятків МГц вищі ніж у обох попередників.

По споживанню Ryzen 9 7900X та Ryzen 9 9900X знаходяться на одному рівні, Ryzen 9 7950X їсть приблизно на 5 Вт більше, а апетити «синього» суперника взагалі виходять за будь які рамки.

Середню частоту кадрів у Counter-Strike 2 герою огляду вдалося забезпечити найвищу – на 3% ніж у топу 7000-ї лінійки, на 5,5% ніж у аналога-попередника і на 7% ніж у процесора Intel. Але, по показникам дуже рідкісних подій останній виглядає значно краще усіх червоних CPU, а для такої кіберспортивної дисципліни як ця, це все ж таки теж дуже важливий показник.

По робочим частотам можна відмітити, що вони однакові на Ryzen 9 7900X та Ryzen 9 9900X і на декілька десятків МГц нижчі на Ryzen 9 7950X.

Що ж до споживання, то воно майже повністю відповідає зафіксованим результатам у попередньому ігровому сценарії – з червоних CPU трохи більше споживає топ лінійки на рівні 100 Вт, а Core i9-13900KF зі своїми 130-ма знову випав зі змагання через дискваліфікацію.

В уявному місті майбутнього 2077-го року моніторинг зафіксував мінімальну різницю із гандикапом до 4 FPS при середніх близько 110 між Ryzen 9 9900X, 7950X та Core i9-13900KF. Ryzen 9 7900X просів униз ще на 4 кадри, що на загальному фоні становить 7%-ве відставання від найшвидшого із суперників. Якоїсь нової інформації про робочі частоти і у даному тайтлі нам побачити не вдалося.

А от по споживанню представник «синіх» взагалі втратив відчуття міри переваливши за планку у 170 Вт, при тому що усім «червоним» CPU було достатньо 115-ти максимум.

Спробували ми запустити Cyberpunk 2077 і з максимальними за якістю променями, щоб подивитись на ситуацію, коли продуктивність системи впирається у відеокарту.

Ніяких аномальних результатів у даному випадку зафіксувати не вдалося і усі процесори забезпечили приблизно однакову продуктивність.

У Forza Horizon 5 герой огляду розігнався і проїхав дистанцію із найкращим результатом по середній частоті кадрів. Проте опонентам таки вдалося зробити перегони максимально напруженими, бо їх відставання від лідера склало лише до 3% FPS.

По частотам всередині червоної лінійки вже вкотре все стабільно - Ryzen 9 7950X досягав приблизно на 100 МГц нижчої частоти при на декілька ват вищому споживанні із максимумом у 100 Вт. А процесор Intel при цьому знову їв як кінь – понад 140 Вт у піку.

Horizon Forbidden West вишикувала у лінійку усі AMD CPU і тут між ними різницю можна помітити лише у межах похибки. «Синій» суперник при цьому просів на 5% середньої частоти кадрів у порівнянні із Ryzen 9 9900X.

Споживання червоної трійці у даному тайтлі не сильно відрізнялось. Тільки Ryzen 9 7950X у пікові моменти міг затребувати на 5-10 Вт більше. Core i9-13900KF все так само найнеефективніший споживач, який більшість часу тестового відрізку провів за 170-ватною планкою.

Starfield зовсім не відчула ніякої різниці, чи встановлена вона на систему із Ryzen 9 9900X чи із Ryzen 9 7900X. Проте до більш наповненого ядрами топу вона виявила на 16% більшу прихильність по середньому лічильнику. При цьому частота останнього на найшвидших ядрах була приблизно на все ті ж 100 МГц нижчою, а споживання на 10-15 Вт вищим і становило близько 120 Вт у піку.

Опонент від «синіх» у цьому проекті взагалі злетів із котушок, піднявши апетити до 180-190 Вт, але і картинку допомагав оновлювати найчастіше за всіх. У порівнянні із героєм огляду аж на 35%.

У Star Wars Outlaws, по середньому лічильнику, можна провести знак рівності між піддослідним CPU і топом 7000-ї лінійки. Ryzen 9 7900X хоч і відстав від обох, але не критично – усього на 3%.

Core i9-13900KF знову на коні із на 4% вищою частотою кадрів ніж у Ryzen 9 9900X, проте якщо порівнювати споживання, то цей профіт виглядає як марна трата ресурсів.

Один з найцікавіших тестів – процесорозалежна Total War Saga: Troy. Тут герой огляду не тільки із легкістю упорався з Ryzen 9 7900X, обігнавши останнього на 12% середньої частоти кадрів, а навіть здолав Ryzen 9 7950X із 7% перевагою.

При цьому процесор Intel було вже не зупинити. Набравши хороший темп він і у даному проекті не дозволив вибити себе із сідла лідера. Із ним RTX 4090 змогла оновлювати картинку ще на 11% частіше ніж із піддослідним CPU.

Потужно у цьому тайтлі підросли і показники енергоспоживання у червоних учасників. У піку на 7900X та 9900X воно досягало позначки у трішки більше ніж 160 Вт, а на 7950X аж 180 Вт. Різницю у досягнутих частотах усіх трьох помітити складно, вони тримались у діапазоні від 5100 до 5400 МГц, хоча зрідка деякі ядра топу лінійки просідали до рівня 4200 МГц. Що до Core i9-13900KF, то він тут побив абсолютний рекорд ігрового споживання, досягаючи місцями неймовірних 230 Вт на моніторингу.

Підсумки

Підводячи підсумки, можна із впевненістю сказати, що дебют Ryzen 9 9900X і архітектури Zen 5, в цілому, виявився успішним.

Якщо розглядати чисту продуктивність, то в середньому, у синтетиці, вона вища ніж у аналога минулого покоління Ryzen 9 7900X на 10%. У іграх це вже скромніші 6% середньої частоти кадрів. Проте у задачах із залученням машинного навчання перевага перевалює за солідні 40%.

При цьому і топу червоних новинка не дозволила пройти тести так би мовити «з вітерцем». У тих же бенчмарках більша кількість ядер схиляла терези на сторону Ryzen 9 7950X частіше, але у іграх герой огляду отримав упевнену перемогу із рахунком 4:2 на свою користь. Не забуваємо і про обчислення за допомогою ШІ, тут теж 9900X продемонстрував на більш ніж 20% кращі результати.

Згадуючи про опонента від Intel, слід визнати, що його швидкодія є недосяжною для предтопа AMD. За виключенням AI тестів, в яких він програв із тріском. Але ж і споживання… ніякими м’якими словами у даному випадку описати не можна.

Стосовно енергоефективності. Нажаль, нічого видатного по цьому напрямку не сталося. Хоча AMD і заявляє про менші апетити у паперових характеристиках, на ділі піддослідний CPU споживав приблизно стільки ж скільки і його попередник.

Ще на чому нам хотілось би зробити акцент – це доопрацювання, які як показує досвід, часто супроводжують нові червоні процесори. Із часом виходять нові версії BIOS, апдейти для операційної системи та драйвери для покращення загальної працездатності. І навіть на прикладі протестованого камінця та першим тестам 9000-ї лінійки добре помітно, що ситуація із продуктивністю поступово змінюється на краще. Тому враховуючи цей факт, зокрема, хотілось би побачити ліпшу сумісність новинки у роботі із ОЗП. Бо незважаючи на заявлені оптимізації, ми якось їх поки що не зовсім-то і відчули.

Якщо частота у 6400 мегатранзакцій за секунду для 7000-ї лінійки у режимі 1 до 1 це зараз більше норма ніж виключення, то для 9000-ї усе поки що під питанням. Наш комплект із відповідною частотою автоматично запустився лише у режимі DDR5-6000. Так, вручну нам вдалося виставити і 6400, проте є побоювання, що зі стабільністю системи при довготривалій роботі за таких налаштувань, можуть бути нюанси.

Тому відчуваємо, що і у майбутньому нас ще чекає низка оновлень, яка неодмінно піде на користь Zen 5-му поколінню, особливо враховуючи факт, що на підході нові чипсети 800-ї серії. Тож вкінці побажаємо AMD не розслаблятися і продовжити полірувати свою продукцію до осліпляючого конкурентів блиску.

Автор: Олексій Єрін