Огляд і тестування процесора AMD Ryzen Threadripper 1950X: для чого потрібні 32 потоки?
23-10-2017
Цього року компанія AMD добряче попсувала нерви своєму ключовому конкуренту на ринку процесорів. Спочатку вона успішно представила лінійку AMD Ryzen, чим спровокувала прискорений вихід Intel Coffee Lake. Потім випустила серію серверних процесорів AMD EPYC 7000, щоб Intel Xeon не відчували себе настільки привільно на ринку. Наприкінці літа з'явилася серія AMD Ryzen Threadripper в ролі конкурента для Intel Core X. А до кінця року повинні дебютувати й перші мобільні APU лінійки AMD Raven Ridge, які протистоятимуть Intel Kaby Lake R. І в усіх цих процесорах AMD використовувала свою 14-нм мікроархітектуру Zen. Саме про флагмана високопродуктивної серії масових користувацьких процесорів, модель AMD Ryzen Threadripper 1950X, ми і поговоримо в даному огляді. Але для кращого розуміння його особливостей варто дещо освіжити й поглибити матчастину.
Трохи теорії
Ключовим структурним елементом мікроархітектури AMD Zen виступає модуль CPU Complex (CCX). Він містить чотири процесорних ядра, кожне з яких має 512 КБ кеш-пам'яті L2. У свою чергу кеш-пам'ять L3 розділена на вісім частин по 1 МБ, і доступ до неї мають усі ядра.
Для побудови багатоядерних процесорів лінійки AMD Ryzen Threadripper використовуються кристали AMD Zeppelin, кожен з яких має в своїй структурі два модулі CCX і 2-канальний контролер пам'яті.
Незалежно від моделі, на підкладці AMD Ryzen Threadripper завжди знаходяться чотири кристали, але два з них не пройшли контроль якості на виробництві, вони не працюють і їх активація неможлива. Інші два дозволяють отримати від 8 до 16 ядер і забезпечують роботу 4-канального контролера пам'яті з підтримкою двох DIMM-слотів на кожен канал.
Обмін даними між кристалами AMD Zeppelin і між модулями CPU Complex всередині самих кристалів здійснюється за допомогою шини Infinity Fabric, яка прив'язана до частоти оперативної пам'яті. Тому в теорії: чим вищою буде частота ОЗП, тим швидше функціонуватиме процесор загалом, що ми обов'язково перевіримо трохи пізніше. Гарантована частота пам'яті для всіх представників AMD Ryzen Threadripper становить 2667 МГц. Це є однією з переваг над конкурентною серією Intel Core X, в якій гарантована швидкість ОЗП залежить від конкретної моделі.
Ще однією важливою перевагою можна назвати наявність у них 64 ліній PCIe, з яких 48 виділяються для побудови графічної підсистеми, 12 йдуть для підключення швидкісних M.2-накопичувачів, а ще 4 використовуються для зв'язку з чіпсетом AMD X399, з яким ми ближче познайомимося в одному з майбутніх оглядів. Загалом структурна схема будь-якого представника сімейства AMD Ryzen Threadripper представлена на наступному слайді.
Creator Mode vs Game Mode
Ще одна тема, яка потребує теоретичного пояснення – це відмінності між режимами Creator і Game, які наявні в утиліті AMD Ryzen Master. За замовчуванням використовується перший. Різниця між ними полягає в налаштуваннях режимів «Сумісності» (Legacy Compatibility) і «Доступу до пам'яті» (Memory Access).
Режим «Сумісності» буде корисним у деяких застарілих іграх, наприклад, DiRT, які фізично не запустяться, якщо в процесора більше 20 потоків. Він активний у Game Mode, що призводить до відключення половини ядер, перетворюючи 16-ядерну / 32-потокову модель у 8-ядерну / 16-потокову. При цьому залишається 4-канальний доступ до ОЗП і система бачить усі 8 DIMM-слотів.
Друге налаштування визначає режим доступу до пам'яті: в Creator Mode використовується UMA (Unified Memory Architecture), що відповідає положенню «Distributed», а в Game Mode застосовується NUMA (Non-Unified Memory Architecture), що відповідає положенню «Local».
У першому випадку код програм та ігор бачить процесорні ядра й ОЗП як єдине обчислювальне ціле, тому особливо не замислюється над тим, куди і яким шляхом записати дані в оперативну пам'ять. Головне, щоб забезпечити максимальну пропускну спроможність, незважаючи на затримки доступу до інформації.
А при переході в Ігровий режим система намагається помістити дані в ОЗП максимально близько до тих процесорних ядер, які їх оброблятимуть, щоб мінімізувати затримки доступу. Звичайно, через шину Infinity Fabric вони можуть отримати доступ до 4 інших модулів пам'яті, які безпосередньо підключені до сусіднього кристала, але в такому разі затримка доступу підвищується з 78 до 133 нс, тобто на 70%.
В результаті Game Mode вимикає половину ядер і оптимізує роботу з ОЗП для мінімізації затримок доступу до даних. А Creator Mode дозволяє використовувати всі доступні ядра й робить акцент на максимальну пропускну спроможність у роботі з ОЗП.
На завершення теоретичного блоку просто нагадаємо, що лінійка AMD Ryzen Threadripper в першу чергу націлена на інженерів, творців контенту, ентузіастів або тих геймерів, які не просто грають, але й паралельно транслюють те, що відбувається в інтернет або тримають у тлі кілька важких процесів. Тобто найкраще вона покаже себе в мультизадачному режимі.
AMD Ryzen Threadripper 1950X
А тепер давайте перейдемо до безпосереднього знайомства з героєм даного огляду – 16-ядерного, 32-потокового флагмана AMD Ryzen Threadripper 1950X. Для початку поглянемо на його технічні характеристики.
Специфікація
|
Модель |
AMD Ryzen Threadripper 1950X |
|
Маркування |
YD195XA8AEWOF |
|
Процесорний роз'єм |
Socket TR4 |
|
Базова частота / динамічна частота, МГц |
3400 / 4000 |
|
Кількість ядер / потоків |
16 / 32 |
|
Об'єм кеш-пам'яті L1, КБ |
16 х 32 (пам'ять даних) |
|
Об'єм кеш-пам'яті L2, КБ |
16 x 512 |
|
Об'єм кеш-пам'яті L3, МБ |
2 x 16 |
|
Мікроархітектура |
AMD Zen |
|
Максимальна розрахункова потужність (TDP), Вт |
180 |
|
Техпроцес, нм |
14 |
|
Максимальна температура, °С |
68 |
|
Підтримка інструкцій і технологій |
MMX (+), SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, SSE4A, x86-64, AMD-V, AES, AVX, AVX2, FMA3, XFR, SHA, ADX, BMI1, BMI2, RDRAND, SMAP, CLZERO |
|
Вбудований контролер пам'яті |
|
|
Тип пам’яті |
DDR4 |
|
Підтримка частоти, МГц |
2667 |
|
Число каналів |
4 |
|
Максимальний об'єм пам'яті, ГБ |
128 |
|
Сайт виробника |
|
|
Сторінка моделі |
|
Упаковка, комплект постачання та зовнішній вигляд
Як і личить флагманському процесору, AMD Ryzen Threadripper 1950X надійде до користувача в оригінальній упаковці, яка вигідно вирізняється на тлі картонних коробок більшості масових процесорів. Вона має два оглядові віконця: лицьове демонструє назву лінійки, а тилове – сам процесор. У цьому полягає вся інформативність упаковки, яка була принесена в жертву заради ефектного зовнішнього вигляду. Зате за збереження при транспортуванні новинки можна не перейматися. Комплект постачання в нашому випадку був відсутній.
Перше, що кидається в очі при вийманні CPU з коробки, – це величезні його розміри: по діагоналі він займає більше 9,5 см, що накладає свої обмеження. По-перше, на материнській платі процесорний роз'єм займатиме багато місця. По-друге, вибір систем охолодження вельми обмежений, адже ми маємо 180-ватне рішення, для якого потрібна збільшена основа кулера. Але про це трохи пізніше.
На теплорозподільній кришці можна знайти назву моделі, код SKU, а також інформацію про дату і країну виробництва. Наприклад, даний зразок був виготовлений на 27 тижні 2017 року (з 3 по 9 липня) на китайській фабриці в Сучжоу, а вихідна пластина для нього була створена на фабриці в американському Техасі.
На зворотному боці процесора ми бачимо контактні майданчики для роз'єма Socket TR4. Вперше в масових користувацьких моделях AMD використала LGA-роз'єм. Причому фізично він ідентичний до Socket SP3, який отримали серверні процесори лінійки AMD EPYC, однак вони не сумісні: тобто процесор серії AMD EPYC не працюватиме на материнській платі під Socket TR4 і навпаки.
Аналіз технічних характеристик
Процесор AMD Ryzen Threadripper 1950X і материнську плату ROG ZENITH EXTREME нам люб'язно надала для тестування компанія ASUS. В ролі системи охолодження спочатку ми використовували СВО Cooler Master MasterLiquid Lite 240. Ця універсальна модель призначена для різних платформ від AMD й Intel, але в списку підтримки немає Socket TR4, тому для неї нам спеціально прислали кріплення.
Однак величезні розміри AMD Ryzen Threadripper 1950X нагадали про себе в процесі монтажу: добре видно, що основа водоблока не може повністю закрити теплорозподільну кришку. Давайте подивимося, чи відіб’ється це на ефективності охолодження.
Для початку ми відключили технологію динамічного розгону й отримали частоту процесора на рівні 3,4 ГГц, що відповідає паспортним даним. Напруга при цьому склала 1,090 В.
Якщо ж залишити технологію динамічного розгону активною, можна зафіксувати й максимально заявлену швидкість в 4 ГГц при напрузі 1,461 В.
Однак при повному навантаженні частота процесора в основному знаходилася на рівні 3,3 ГГц. При цьому його температура піднялася до 51°С при критичному показникові в 68°С. Тобто загалом Cooler Master MasterLiquid Lite 240 справляється з покладеним завданням, навіть якщо він із самого початку не був створений під цю платформу.
У простої швидкість падала до 2,2 ГГц при напрузі 0,916 В. Температура опускалася до 31°С.
Додатково нам вдалося роздобути процесорний кулер Noctua NH-U14S TR4-SP3, який спеціально створений під процесори лінійок AMD EPYC і AMD Ryzen Threadripper. Його містить нікельовану мідну основу необхідного розміру, щоб повністю накрити процесор, шість нікельованих мідних 6-мм теплових трубок, алюмінієвий радіатор і вентилятор Noctua NF-A15 PWM на основі тихої та довговічної SSO2-вальниці. Швидкість обертання його лопатей знаходиться в діапазоні від 300 до 1500 об/хв, що дозволяє створювати повітряний потік з об'ємом до 140,2 м3/год при рівні шуму 24,6 дБ(А).
При аналогічному максимальному навантаженні кулер Noctua NH-U14S TR4-SP3 виявився ефективнішим рішенням: він дозволив частоті AMD Ryzen Threadripper 1950X піднятися до 3 565 МГц при напрузі 1,243 В. А температура підвищилася лише до 43°С.
У режимі простою температура процесора знизилася до 28°С.
Організація кеш-пам'яті в AMD Ryzen Threadripper 1950X не викликає жодних питань:
- 32 КБ кеш-пам'яті L1 на ядро з 8-ма каналами асоціативності відведено для даних;
- 64 КБ кеш-пам'яті L1 на ядро з 4-ма каналами асоціативності використовується для інструкцій;
- 512 КБ кеш-пам'яті L2 на ядро з 8-ма каналами асоціативності;
- 8 МБ загальної кеш-пам'яті L3 на кожен 4-процесорний модуль CCX з 16-ма каналами асоціативності.
У свою чергу 4-канальний контролер оперативної пам'яті без проблем підтримував роботу модулів стандарту DDR4-2667 МГц. Максимальний об'єм ОЗП на офіційній сторінці не зазначений, але виробники сумісних материнських плат вказують на 128 ГБ.
Тестування
Під час тестування використовувався Стенд для тестування Процесорів №2
| Материнські плати (AMD) | ASUS F1A75-V PRO (AMD A75, Socket FM1, DDR3, ATX), GIGABYTE GA-F2A75-D3H (AMD A75, Socket FM2, DDR3, ATX), ASUS SABERTOOTH 990FX (AMD 990FX, Socket AM3+, DDR3, ATX) |
| Материнські плати (AMD) | ASUS SABERTOOTH 990FX R2.0 (AMD 990FX, Socket AM3+, DDR3, ATX), ASRock Fatal1ty FM2A88X+ Killer (AMD A88X, Socket FM2+, DDR3, ATX) |
| Материнські плати (Intel) | ASUS P8Z77-V PRO/THUNDERBOLT (Intel Z77, Socket LGA1155, DDR3, ATX), ASUS P9X79 PRO (Intel X79, Socket LGA2011, DDR3, ATX), ASRock Z87M OC Formula (Intel Z87, Socket LGA1150, DDR3, mATX) |
| Материнські плати (Intel) | ASUS MAXIMUS VIII RANGER (Intel Z170, Socket LGA1151, DDR4, ATX) / ASRock Fatal1ty Z97X Killer (Intel Z97, Socket LGA1150, DDR3, mATX), ASUS RAMPAGE V EXTREME (Intel X99, Socket LGA2011-v3, DDR4, E-ATX) |
| Кулери | Scythe Mugen 3 (Socket LGA1150/1155/1366, AMD Socket AM3+/FM1/ FM2/FM2+), ZALMAN CNPS12X (Socket LGA2011), Noctua NH-U14S (LGA2011-3) |
| Оперативна пам'ять | 2 х 4 ГБ DDR3-2400 TwinMOS TwiSTER 9DHCGN4B-HAWP, 4 x 4 ГБ DDR4-3000 Kingston HyperX Predator HX430C15PBK4/16 (Socket LGA2011-v3) |
| Відеокарта | AMD Radeon HD 7970 3 ГБ GDDR5, ASUS GeForce GTX 980 STRIX OC 4 GB GDDR5 (GPU-1178 МГц / RAM-1279 МГц) |
| Жорсткий диск | Western Digital Caviar Blue WD10EALX (1 ТБ, SATA 6 Гбит/с, NCQ), Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD v4 (ST6000NM0024, 6 ТБ, SATA 6 Гбит/с) |
| Блок живлення | Seasonic X-660, 660 Вт, Active PFC, 80 PLUS Gold, 120 мм fan |
| Операционная система | Microsoft Windows 8.1 64-bit |
Зазвичай ми починаємо аналіз результатів з розбору впливу технології динамічного розгону, але цього разу вирішили оминути цей момент при тестуванні й сконцентруватися на порівнянні показників у режимах Creator Mode і Game Mode. Оскільки за замовчуванням AMD Ryzen Threadripper 1950X працює в першому, саме він виступає в ролі базового рівня для порівняння з іншими процесорами. Якщо ж перевести модель в Ігровий режим, це не найкращим чином позначиться на синтетичних тестах, які все краще оптимізують під багатопотоковість. У підсумку перевага Creator Mode становить у середньому 19%, зате в іграх вже Game Mode виходить вперед майже на 9%.
Головним конкурентом AMD Ryzen Threadripper 1950X у ціновому плані виступає 10-ядерна модель Intel Core i9-7900X, рекомендований цінник якої також становить $999. Але в нас її не було на тестуванні, тому в ролі опонента виступив 8-ядерний Intel Core i7-7820X ($599). У синтетичних тестах новинка від AMD вийшла вперед у середньому на 13%, зате в іграх уже рішення від Intel відсвяткувало перемогу з перевагою в 5%. Звичайно, у Ryzen Threadripper 1950X є ігровий режим з вищим результатом, але все одно різниця в ціні невиправдано велика, якщо ми говоримо про побудову виключно ігрової системи.
Перевага новинки над 8-ядерним AMD Ryzen 7 1700X у синтетичних тестах сягає 32%, а в іграх вони практично рівні. У свою чергу новий 6-ядерний флагман лінійки Intel Coffee Lake, Intel Core i7-8700K, виявився на 6% кращим в іграх, зате в синтетиці Ryzen Threadripper 1950X випереджає його на 22%.
Цікаво, що в плані енергоспоживання система зі 180-ватною новинкою виявилася не найбільш ненажерливою: для роботи їй було потрібно 265 Вт, у той час як зв'язка з 95-ватним Intel Core i7-8700K споживала 276 Вт. Конфігурації зі 140-ватним Intel Core i7-7820X вистачило максимум 242 Вт. А найкращу енергоефективність серед цих зв'язок показала система на базі AMD Ryzen 7 1700X з показником у 182 Вт.
Розгін
Розгін процесора AMD Ryzen Threadripper 1950X вдалося здійснити шляхом підняття помножувача до 39,75, що призвело до підвищення тактової частоти ядер до 3966 МГц при напрузі 1,417 В. Для охолодження використовувався кулер Noctua NH-U14S TR4-SP3, який утримав температуру в межах 43°С. Оцінити вплив розгону на продуктивність AMD Ryzen Threadripper 1950X можна за допомогою такої таблиці:
|
Test |
Номінальний |
Розігнаний |
Приріст |
|
|
CINEBENCH R15 |
CPU, pts |
2973,00 |
3249,00 |
9,28% |
|
7-Zip v.16.04 |
Overall speed packing, КB/s |
51561 |
55830 |
8,28% |
|
Overall speed unpacking, КB/s |
906179 |
991903 |
9,46% |
|
|
SVPmark 3.0.3b |
Synthetic CPU |
5633 |
5966 |
5,91% |
|
Futuremark 3DMark Fire Strike, 1920x1080, v1.4.778 |
Physics score |
22731 |
23814,0 |
4,76% |
|
Середнє значення |
7,54% |
|||
Тест при різних частотах пам'яті
На іншому стенді, який містив два 16-гігабайтові набори DDR4-3400 Patriot Viper 4, відеокарту Inno3D iChill GeForce GTX 1080 X3, SSD ADATA Ultrimate SU800 (для ОС і гри WATCH_DOGS 2) і HDD серії Seagate IronWolf (для інших бенчмарків) , ми перевірили рівень приросту при піднятті частоти оперативної пам'яті. Якщо скинути систему до стандартних налаштувань, модулі ОЗП працювали на частоті DDR4-2133. Нам без проблем вдалося розігнати їх до частоти DDR4-3066, з фіксацією проміжних результатів (2400, 2667, 2800, 2933 МГц). А ось частота 3200 МГц призводила до сильного зниження стабільності системи, незважаючи на корекцію і доволі низькорівневі налаштування, включаючи procODT, тому від подальших тестів ми відмовилися.
Отримані при розгоні результати зведені в наступну таблицю. А для наочного сприйняття нижче є графіки по кожному тесту.
|
Test |
DDR4-2133 |
DDR4-2400 |
DDR4-2667 |
DDR4-2800 |
DDR4-2933 |
DDR4-3066 |
|
|
7-zip |
Compressing, KB/s |
47621 |
50941 |
52615 |
54487 |
54312 |
55665 |
|
Decompressing, KB/s |
963344 |
960526 |
966002 |
952342 |
960702 |
966002 |
|
|
Total Rating, MIPS |
70051 |
71821 |
73020 |
73481 |
73754 |
74762 |
|
|
Blender |
Render time, s |
13,36 |
13,47 |
13,46 |
13,68 |
13,6 |
13,45 |
|
AIDA64 |
Read, MB/s |
53340 |
59575 |
66398 |
69476 |
72822 |
75515 |
|
Write, MB/s |
60182 |
68735 |
77403 |
78543 |
86773 |
80184 |
|
|
Copy, MB/s |
57133 |
63418 |
71381 |
74117 |
78484 |
74981 |
|
|
Latency, ns |
118 |
106,8 |
101,7 |
96,6 |
94,5 |
91,2 |
|
|
CINEBENCH R15 |
CPU, cb |
3022 |
3021 |
3035 |
3018 |
3024 |
3035 |
|
RealBench |
Image Editing |
139676 |
143732 |
144344 |
142905 |
144841 |
146636 |
|
Encoding |
435086 |
447577 |
448897 |
451263 |
441517 |
441538 |
|
|
OpenCL |
103313 |
106594 |
106594 |
106594 |
109875 |
109875 |
|
|
Heavy Multitasking |
170279 |
206599 |
207163 |
199799 |
215394 |
197987 |
|
|
System Score |
191425 |
204806 |
205430 |
203821 |
205931 |
202034 |
|
|
WATCH_DOGS 2, Full HD, Very High |
Avg FPS |
73 |
79 |
79 |
80 |
82 |
84 |
|
Min FPS |
60 |
61 |
63 |
65 |
68 |
70 |
|
Таким чином, при виборі модулів ОЗП рекомендуємо як мінімум придивлятися до номінального показника в 2667 МГц. Вища частота не завжди призводила до зростання продуктивності, оскільки деякі додатки чутливіші до таймінгів, ніж до швидкості. Тому багато що залежить від конкретної програми й режиму її роботи. Зате у важкій грі ми отримали лінійне зростання продуктивності при збільшенні частоти пам'яті.
Підсумки
Чим же нам запам'ятався флагманський процесор AMD Ryzen Threadripper 1950X? По-перше, наявністю 16 фізичних ядер і можливістю обробки 32 потоків. Також приємно виділити в ньому підтримку 32 МБ кеш-пам'яті L3, 64 ліній PCIe, 48 з яких призначені для графічної підсистеми, і 4-канального контролера оперативної пам'яті з гарантованою підтримкою стандарту DDR4-2667 МГц. Усе це дозволяє створити на його основі дійсно продуктивну систему, яка найкраще розкривається в складному мультизадачному режимі, особливо коли додатки оптимізовані під багатопотоковість.
Також приємно відзначити використання в новій лінійці LGA-роз'єма Socket TR4 і наявність спеціального режиму Game Mode, який дійсно забезпечує бонус продуктивності в іграх.
А тепер про слабкі сторони AMD Ryzen Threadripper 1950X. Перша випливає з його величезних розмірів і 180-ватного теплового пакету: це підвищені вимоги до підсистеми живлення материнської плати й системи охолодження. Та й блок живлення потрібен відповідний. Друга полягає в нижчому рівні продуктивності в однопотоковому режимі, ніж у конкурентів, тому особливо в старих іграх або в програмах з низькою оптимізацією під багатопотоковість новинка опиняється позаду. Але навіть додатки з заявленою багатопотоковістю можуть просто не використовувати по максимуму всі доступні ресурси, що також може розчарувати непідготовлених користувачів.
Тому дуже добре, що компанія AMD намагається нав'язати конкуренцію Intel навіть у сегменті високопродуктивних систем, і мікроархітектура AMD Zen цьому вельми сприяє, але підходити до покупки представників лінійки AMD Ryzen Threadripper потрібно виважено. У першу чергу це платформа для робочих систем зі складним мультизадачним навантаженням. Якщо ж ви вибираєте комп'ютер виключно під ігри, цілком можна обмежитися серією AMD Ryzen.
Автор: Сергій Буділовський
Переклад: Юрій Коваль
Висловлюємо подяку компанії ASUS за наданий для тестування процесор.
Висловлюємо подяку компаніям ASRock, ASUS, Cooler Master, G.SKILL, Kingston, MSI, Noctua, Sea Sonic, Seagate, Scythe і TwinMOS Technologies за надане для тестового стенда обладнання.
Опубліковано : 23-10-2017
| Підписатися на наші канали | |||||
|
|
|
|
||
