up
ua ru
menu



logo minifile

::>Процесори > 2018 > 07 > ...

Версія для друку
Переопублікувати статтю

31-07-2018


Telegram

rss

Simultaneous Multithreading (SMT) у топовому AMD Ryzen 7 2700X: тестування в синтетиці й іграх

Сучасні процесори настільки складні, що ефективно задіяти одночасно всі їх вузли досить складно. Саме тому, прагнучи підвищити ККД, компанія Intel вже давно представила технологію Hyper-Threading. У нових процесорах AMD Ryzen теж реалізований такий підхід.

AMD Ryzen 7 2700X

Уявіть, що вам потрібно побудувати будинок і у вас навіть є помічники, але кожен із них фахівець у чомусь одному. Якщо ви будете працювати строго за чергою, то процес затягнеться на дуже довго, тому краще спробувати одночасно виконувати різні завдання, коли це можливо. Той же принцип застосуємо до процесорів: можна організувати паралельний потік обробки даних на вузлах, що простоюють.

У перекладі з англійської SMT (Simultaneous MultiThreading) означає «одночасна багатопоточність». Її суть у тому, що операційна система є кожне фізичне ядро процесора у вигляді двох логічних або віртуальних ядер, і направляє їм на обробку два потоки даних замість одного. Оскільки процесам доводиться конкурувати за ресурси одного ядра, то в теорії його вузли повніше завантажені роботою і не простоюють, тобто підвищується ефективність.

AMD Ryzen 7 2700X

Найбільша складність полягає в тому, щоб добре реалізувати гнучку систему доступу потоків до обчислювальних ресурсів ядра, і вони не гальмували один одного. Для цього в різних блоках мікроархітектури AMD Zen застосовуються 4 способи. Зелені блоки використовують квантування за часом, тобто відводять однаковий час для кожного потоку. Якщо система на основі внутрішнього аналізу виділяє якийсь із двох потоків в якості пріоритетного, то він першим отримує доступ до синіх блоків. Але один із двох потоків може бути початково позначений як більш пріоритетний, в такому випадку він першим отримує доступ до бірюзових блоків. Інші вузли, розфарбовані червоним, діють за принципом «хто перший встав, того і черевики».

AMD Ryzen 7 2700X

AMD Ryzen 7 2700X

Крім того, для ефективної роботи недостатньо реалізувати технологію SMT на апаратному рівні процесора. Її також повинні підтримувати операційна система, драйвери і прикладні програми. Тому спочатку з AMD Zen було не все гладко цього плану. Наприклад, система могла за максимумом завантажити два потоки одного ядра або половини ядер, того часу як інші простоювали. Само собою, замість приросту виходило уповільнення роботи. Минулого року ситуація в цьому плані повинна була помітно покращитися, але чи так це насправді? Давайте перевіримо.

AMD Ryzen 7 2700X

AMD Ryzen 7 2700X

В основі тестового стенда знаходиться 8-ядерний флагман AMD Ryzen 7 2700X, який може працювати в 16-потоковому режимі. Він встановлений на материнську плату MSI X470 Gaming M7 AC і охолоджується СВО від be quiet!. Щоб VRM материнської плати не перегрівався і не знижував продуктивність системи, зверху ми поклали вентилятор Noctua NF-A14 industrialPPC. Операційна система і вимогливі до дискової підсистеми ігри були встановлені на SSD серії GOODRAM Iridium PRO, інші - на HDD від Seagate. Обробка графіки була покладена на відеокарту MSI GeForce GTX 1070 Ti GAMING 8G з ефективним кулером. Усе це добро було зібрано на Thermaltake Core P5 TGE, а за живлення відповідав блок серії Seasonic PRIME.

Тестовий стенд:

AMD Ryzen 7 2700X

Відразу ж відзначимо, що ми вирішили зафіксувати частоту процесора на позначці 4 ГГц, щоб технології динамічного розгону не впливали на результати тестування. А для підвищення стабільності тактової частоти вручну вимкнули опцію Spread Spectrum. Вона дозволяла тактовому генератору видавати плаваючу частоту, щоб знизити електромагнітні наведення від комп'ютера на навколишнє обладнання. Сама ж технологія SMT за замовчуванням активна, але в BIOS її можна відключити.

AMD Ryzen 7 2700X

Переходимо до тестування, і почнемо його з декількох синтетичних бенчмарків. В архіваторі 7-ZIP перевага від роботи технології SMT оцінюється в 16-59%.

 AMD Ryzen 7 2700X 

Активація цієї опції в WinRAR дозволяє підняти загальну швидкість на 19%.

AMD Ryzen 7 2700X

Дуже цікавими вийшли результати в CINEBENCH R15: продуктивність виключно процесорної частини підвищується на 40% при використанні SMT. Зате у зв'язці з відеокартою все навпаки - результати поліпшуються на 10% після її деактивації.

AMD Ryzen 7 2700X

У тесті x265 HD Benchmark після вимкнення багатопотокового часу кодування зросло на 12%, тобто і в цьому завданні від багатопоточності є певний зиск.

AMD Ryzen 7 2700X

RealBench у цілому позитивно оцінює роботу технології SMT, але приріст залежить від конкретного завдання: при редагуванні фото в GIMP, мультизадачновому режимі і в тесті OpenCL бонус склав всього 2-3%. І лише при кодуванні відео показник покращився на 23%.

Як бачимо, у робочих завданнях у середньому бонус від використання SMT буде на рівні 18%, а в деяких добре оптимізованих під багатопотокові додатки прискорення досягне 40% і більше. Поки все непогано.

AMD Ryzen 7 2700X

А яке становище справ в іграх? Адже саме тут можна роками чекати оптимізацію і не дочекатися, а інертні рушії досі вчаться працювати на багатоядерних процесорах.

Тест будемо проводити двома етапами: спочатку запустимо бенчмарки в HD-дозволі, щоб навмисно знизити навантаження на відеокарту і краще відчути різницю; потім перейдемо в Full HD, щоб подивитися, як це помітно при більш реальних умовах.

AMD Ryzen 7 2700X

В основному для моніторингу будемо використовувати утиліту FPS Monitor. Вона дозволяє налаштовувати інтерфейс і виводити не тільки відсоток завантаження процесора і відеокарти, але і корисну статистику. Наприклад, показники 1 і 0,1% Low, вони ж рідкісні і дуже рідкісні події, коректніше відображають рівень комфорту у грі, ніж мінімальний FPS. Чим менша між ними різниця і чим вони ближчі до середнього FPS, тим плавніший відеоряд і комфортніший геймплей. І не звертайте уваги на температуру процесора - у даному випадку вона відображається некоректно.

AMD Ryzen 7 2700X

AMD Ryzen 7 2700X

Почнемо зі старого рушія Counter-Strike: Global Offensive. При автоналаштуваннях система вибрала дуже високі параметри і середній FPS був на 6% вищий у системі з SMT. Мабуть, фонові боти добре паралеляться. Зате статистика 1 і 0,1% Low була на 7-27% кращою при роботі в 8-потоковому режимі.

AMD Ryzen 7 2700X

AMD Ryzen 7 2700X

Той факт, що старі ігри більше цінують продуктивність ядра, ніж багатопоточність, добре видно і на прикладі Far Cry Primal. Тут уже фіксуємо приріст за всіма показниками на рівні 12-20%.

AMD Ryzen 7 2700X

AMD Ryzen 7 2700X

Відключення SMT у Rainbow Six Siege також приносить позитивний ефект. І хоча моніторинг показує непогане балансування завдань між 16 логічними ядрами, усе ж в умовах відсутності конкуренції за ресурси бонус від продуктивності може досягати 35%.

AMD Ryzen 7 2700X

AMD Ryzen 7 2700X

Теоретично DirectX 12 дозволяє краще розподіляти завдання між ядрами і ефективніше використовувати ресурси CPU, тому запустивши Deus Ex: Mankind Divided у цьому режимі при ультра пресеті, ми очікували побачити перевагу за SMT, але фактично його не виявилося. Навпаки, робота в 8-потоковому режимі забезпечила перевагу в 10-16%.

AMD Ryzen 7 2700X

AMD Ryzen 7 2700X

У Hitman при тому ж API чіткої тенденції не простежується: середній фреймрейт поліпшується від виключення SMT на 2,5%, а показник 1% Low на 10% погіршується. У цілому ж статистика досить схожа, тому в даному випадку наявність або відсутність SMT ролі не грає.

AMD Ryzen 7 2700X

AMD Ryzen 7 2700X

Ще більш рівна ситуація спостерігається в Assassin's Creed Origins при максимальних налаштуваннях: різниця в показниках становить 2-5% на користь SMT, але на практиці це 1-2 кадри/с, що цілком можна списати на похибку вимірювання.

AMD Ryzen 7 2700X

AMD Ryzen 7 2700X

І лише Far Cry 5 демонструє помітний виграш від включення багатопоточності на Ryzen 7 2700X, правда, тільки в одному показнику дуже рідкісних подій - приріст становить 53%. За рештою різниця не перевищує 4%, що можна списати на похибку вимірювання. 


Підписатися на наші канали
telegram YouTube facebook VK Instagram google plus
Социальные комментарии Cackle

Пошук на сайті
Поштова розсилка

top10

vote

Голосування





Prime-ua.jpg