Обзор процессора AMD Ryzen 5 5600X

Новая архитектура AMD Zen 3, о которой мы столько слышали за последнее время, наконец перед нами, и представляет ее наиболее доступный компонент серии – шестиядерный процессор Ryzen 5 5600X. По заявлениям AMD, процессор 5600X обладает всеми качествами, необходимыми для AAA-гейминга, и не станет ограничивающим фактором даже для премиальных видеокарт уровня 4K.

Введение

Выход Zen 3 согласуется с обещанием AMD выпускать новую микроархитектуру каждый год – начиная с 2017-го, в котором состоялся дебют оригинальной архитектуры Zen. Но самое удивительное – то, что с тех пор AMD в каждой из этих новых архитектур умудряется повышать производительность IPC относительно предыдущей. Для сравнения – Intel в своих новых настольных платформах полдесятка лет предлагает одни и те же показатели IPC, а процессоры Rocket Lake, по всей видимости, выйдут не раньше марта 2021 г.

Для микроархитектуры Zen 3 заявлено значительно повышение IPC относительно Zen 2 – на 19%, и это уже оказало трансформирующее влияние на рынок настольных процессоров. Более высокие показатели IPC подразумевают более высокую однопоточную производительность, то есть в первую очередь игры, где она традиционно дает большее преимущество, чем распараллеливание вычислений. Маркетинговый акцент на повышение IPC, сделанный AMD, означает потенциальное игровое превосходство Zen 3 над процессорами Intel, особенно если учесть, что и процессоры Zen 2 в гейминге проигрывали Comet Lake не так уж много. В сегменте более высокого класса 12- и 16-ядерные процессоры AMD серии Ryzen 9 предлагают более высокие показатели в части отношения числа ядер к цене, но самым корректным будет сравнение процессоров Ryzen 5 5600X и Intel Core i5-10600K, которые оба являются 6-ядерными/ 12-поточными компонентами.

Основное отличие концепции Zen 3 от Zen 2 состоит в том, что в новой архитектуре AMD практически отказалась от 4-ядерных модулей CCX, объединив все восемь ядер чиплета в один 8-ядерный модуль CCX. Это подразумевает более быструю (с меньшими задержками) коммуникацию ядер чиплета между собой и быстрый доступ к общему кэшу L3 большего объема – 32 МБ. В модификации 5600X два из восьми ядер отключены. В то же время в серии AMD Ryzen 5000 используются многочиповые модули (MCM) под кодовым наименованием "Vermeer".

AMD назначила за Ryzen 5 5600X сногсшибательную стартовую цену: $299 – это очень много даже для процессора 5-й серии Ryzen, больше, чем вы заплатили бы за 8-ядерный 3700X. AMD утверждает, что 5600X располагает всеми необходимыми качествами компонента настольной игровой системы, рассчитанной на любое разрешение. В отличие от 5800X и 5900X, которые не укомплектованы заводскими кулерами, этот процессор Ryzen 5 снабжен кулером от AMD. Этот чип, как и его предшественник 3600X, имеет TDP 65 Вт и базируется на том же самом 7-нм техпроцессе. В данном обзоре мы рассмотрим результаты Ryzen 5 5600X, полученные в ряде игровых и общевычислительных тестов, которые позволят нам сделать вывод: действительно ли шесть ядер Zen 3 стоят больше, чем восемь ядер Zen 2.

Популярные процессоры уровня AMD Ryzen 5 5600X

Упаковка и внешний вид

Процессоры Ryzen 5 5600X поставляются в довольно больших картонных коробках. «Фасад» коробки серии Ryzen 5000 отливает «шлифованным металлом» (в отличие от коробок серии Ryzen 3000 с текстурной стилизацией под углеволокно). На упаковке достаточно явных указателей на то, что вы приобрели компонент серии Ryzen 5000. Через небольшое вырезное окошко на боковой стороне коробки виден сам процессор.

В отличие от других процессоров Zen 3, выпущенных одновременно с ним, Ryzen 5 5600X дополнительно укомплектован кулером с радиатором и вентилятором. Система охлаждения Wraith Stealth по мощности соответствует 65-ваттному TDP процессора Ryzen 5 5600X.

Внешне процессор выглядит как обычный типовой CPU AMD – с большим IHS сверху и 1331-пиновым микро-PGA снизу. Чиплет CCD "Zen 3" изготовлен на Тайване, а чип I/O – в США; и эти два компонента собраны в один электронный агрегат в Китае.

Микроархитектура Zen 3

Начиная с 2017 г., когда AMD совершила прорыв с архитектурой процессорного ядра Zen, компания ежегодно модернизирует эту архитектуру, увеличивая в каждой новой итерации показатель IPC. Как уже было упомянуто, новая микроархитектура Zen 3 должна обеспечивать существенное – на 19% – повышение IPC по сравнению с предыдущей (Zen 2). Это достигается благодаря усовершенствованиям как на микро-, так и на макроуровне. В этом разделе мы рассмотрим модернизацию, проведенную на уровне ядра. AMD обновила практически все ключевые компоненты ядра CPU, включая фронт конвейера (front-end), загрузчик/декодер (fetch/decode), исполнительные блоки целочисленных и вещественных операций, блоки загрузки/хранения данных (load/store) и выделенные кэши.

Современные процессоры в целях повышения производительности параллельно выполняют сразу несколько инструкций. Компьютерные программы включают в себя множество инструкций типа "if ... then ... else", которые замедляют работу процессора, поскольку он должен произвести проверку условий, прежде чем выполнять ту или иную ветвь алгоритма. Чтобы преодолеть это ограничение, был придуман блок прогнозирования ветвлений – часть микросхемы, которая определяет наиболее вероятный результат проверки условий и, основываясь на этом предположении, выполняет инструкции выбранной ветви. Конечно, есть вероятность, что это решение окажется неверным; цена такой ошибки прогнозирования – трата времени и ресурсов на аннулирование уже выполненных действий. В Zen 3 AMD использует усовершенствованный блок прогнозирования ветвлений TAGE, который отличается меньшей вероятностью ошибки и большей скоростью ее исправления. Они также усовершенствовали микросхему в направлении "bubble free", что подразумевает предотвращение возникновения в потоке выполняемых инструкций "пустых мест", связанных с ожиданием промежуточных результатов, когда ветвь вычислений сталкивается с какими-либо затруднениями.

AMD в целом ускорила выполнение операций/тактов; фронт конвейера теперь быстрее переключается между кэшами операций и инструкций. 32-килобайтный кэш инструкций L1 был усовершенствован для более эффективного использования путем повышения эффективности привязки (tagging) и предвыборки (pre-fetching). Кэш операций также был оптимизирован. Модернизация блока прогнозирования ответвлений и фронта конвейера в сумме обеспечила почти четверть от общей 19%-ной прибавки к IPC.

Исполнительный движок, представляющий собой комбинацию исполнительных блоков целочисленных (INT) и вещественных (FP) операций, является основной вычислительной силой процессорного ядра. В микроархитектуре Zen 3 усовершенствованы оба компонента (по сравнению с Zen 2). Как для INT, так и для FP расширены конвейеры выгрузок (снабжающие работой оба движка) и увеличено окно исполнения. Это гарантирует минимизацию числа простаивающих блоков в типовых программах, что приводит к повышению общей производительности.

В AMD поработали над минимизацией задержек на каждом этапе в исполнительном движке INT, расширив его ключевые структурные параметры, включая количество записей планировщика целочисленных операций (96 против 92 в Zen 2), физических регистровых файлов (192 против 180 в Zen 2) и выгрузок за такт (10 против 7 в Zen 2). Пропускная способность сборщика данных тоже значительно увеличена, несмотря на то же самое количество АЛУ. Движок FP содержит такие же, как в Zen 2, 256-разрядные блоки FPU, но в части повышения пропускной способности и снижения задержки движок FP, как и INT, усовершенствован по всем направлениям, у него более быстрый 4-тактный FMAC и более вместительный планировщик. Модернизация блоков INT и FP в сумме дает около одной пятой от общей 19%-ной прибавки к IPC.

В микроархитектуре Zen 3 AMD также решила ряд проблем, связанных с узкими местами блока загрузки/хранения данных. Основной задачей здесь было улучшение пропускной способности. Число ступеней конвейера хранения увеличено до 64 (с 48 в Zen 2), а DTLB кэша L2 расширен до 2 тыс. записей. 32-килобайтный кэш данных L1 стал работать быстрее, с меньшими задержками. Был усовершенствован детектор состояния памяти. Как и фронт конвейера с блоком прогнозирования ветвлений, модернизированный блок Load/Store обеспечивает почти четверть от общей 19%-ной прибавки к IPC; таким образом, только за счет оптимизации не-исполнительных компонентов процессорного ядра AMD удалось повысить IPC на целых 9%.

Технология ISA и обновление защиты данных на аппаратном уровне

Любая новая микроархитектура, как правило, предлагает поддержку обновленного набора инструкций и усиленную защиту данных; Zen 3 – не исключение, хотя бросается в глаза отсутствие поддержки AVX-512. К счастью для AMD, Intel тоже реализует не самый лучший вариант распространения AVX-512: ряд инструкций поддерживается только на микроархитектурах корпоративного сегмента, и лишь небольшое число инструкций из разряда пользовательских поддерживается архитектурами Ice Lake and Tiger Lake. Но со стороны AMD какое-либо продвижение в этом направлении вообще отсутствует.

Вы получаете только 256-разрядные инструкции из набора AVX2. Также отсутствует какой-либо конкурирующий аналог технологии Intel DLBoost, которая, по существу, является программным представлением аппаратной части с определенным функционалом, отвечающим за ускорение перемножения матриц применительно к построению и обучению нейросетей (глубокое обучение ИИ). Многие клиентские приложения, особенно в области редактирования видео и изображений, частично задействуют ИИ, поэтому некоторые шаги со стороны AMD в этом направлении были бы весьма желательны. В Zen 3 добавлены две новые инструкции ISA: MPK (Memory Protection Keys) и AVX2-поддержка AES/APCLMulQD. Плюс к тому, AMD опередила Intel в области обеспечения защиты ядра CPU и закрытия уязвимостей: в Zen 3 вводится технология CET, или принудительный контроль потоков, который должен повысить эффективность защиты от атак типа ROP.

Многочиповый модуль "Vermeer"

Процессор AMD Ryzen 9 5600X "Zen 3" собран по схеме многочипового модуля с сокетом AM4, обозначенного компанией как "Vermeer". Уже в серии процессоров Ryzen 3000 "Matisse", которые стали первыми настольными процессорами, реализовавшими техпроцесс 7 нм, AMD пошла по пути оптимизации применения 7 нм в своих схемах, взяв за основу два ключевых пункта: во-первых, использовать техпроцесс 7 нм только там, где он принесет ощутимое преимущество, а именно в ядрах CPU; во-вторых, поместить все остальные компоненты в так называемый cIOD (client IO Die) – отдельный чип на базе сравнительно старого техпроцесса 12 нм. Ядра CPU содержатся в маленьких чипиках по восемь ядер в каждом, которые в терминологии AMD определяются как CCD (CPU Core Die). В предыдущей архитектуре Zen 2 эти восемь ядер в составе CCD разделялись на две группы по четыре ядра, и каждая такая группа обозначалась как комплекс CCX (CPU Core compleX). Каждый из двух CCX в CCD Zen 2 имел свой 16-мегабайтный кэш L3, а коммуникация между ядрами разных CCX осуществлялась через cIOD.

Основное отличие новой архитектуры Zen 3 в части CCD – AMD расширила CCX до восьми ядер (то есть по сути он стал эквивалентен CCD). Теперь мы имеем один 8-ядерный CCX на CCD. Основная выгода от этого состоит в том, что коммуникация между ядрами стала осуществляться с меньшими задержками, поскольку все восемь ядер теперь используют один общий кэш L3, размер которого увеличился до 32 МБ. Каждое ядро CCD теперь имеет доступ ко всему 32-мегабайтному кэшу L3, что способствует повышению в первую очередь однопоточной производительности. Восьмиядерные модели серии Ryzen 7 5000, например, 5800X, имеют один CCD с полным набором рабочих ядер. Шестиядерные компоненты, такие, как наш сегодняшний Ryzen 5 5600X, имеют один CCD, в котором отключены два ядра (неважно, какие именно). 12-ядерный Ryzen 9 5900X и 16-ядерный Ryzen 9 5950X собраны из двух 8-ядерных CCD плюс cIOD. Конфигурация 5900X получена путем отключения двух ядер в каждом из CCD, тогда как у 5950X доступны все ядра обоих CCD. В AMD подтвердили, что в процессорах серии Ryzen 5000 "Vermeer" используется точно такой же 12-нм чип cIOD, как и в серии Ryzen 3000 "Matisse", только с небольшими усовершенствованиями в настройках – в частности, тактовых доменов.

Усовершенствования в части управления напряжением и оверклокинга

С точки зрения управления напряжением новые процессоры Ryzen 5000 "Zen 3" стали более независимыми от операционной системы. В оценке рабочей нагрузки и соответствующего бюджета производительности эти процессоры опираются главным образом на себя. Ядра CPU Zen 3 могут работать в диапазоне напряжений от 0.2 до 1.5 В (штатный режим). Для адаптирования тактовой частоты под нагрузку используется тот же алгоритм Precision Boost 2, что и в серии Ryzen 3000 "Zen 2". Boost-увеличение частоты CPU, подстройка напряжения и переход в режим clock-gated sleep происходят в рамках контрольного интервала 1 мс (ср. с 15 мс в случае, когда эти изменения осуществляются под управлением операционной системы). AMD также разрешает спящий режим с нулевым напряжением (power-gated sleep), в который процессор может переходить без "вмешательства" со стороны инструментов мониторинга. Это было сделано в целях минимизации влияния "эффекта наблюдателя", оказываемого на работу процессора инструментами мониторинга.

Все выпущенные на сегодняшний день процессоры Ryzen 5000 имеют разблокированный множитель базовой частоты, что подразумевает оверклокинг CPU. Оверклокинг памяти – это задача совершенно иного рода, и ряд усилий был приложен к тому, чтобы ее упростить (по сравнению с предыдущим поколением процессоров Zen). В отличие от процессоров Intel, производительность процессоров Ryzen находится в большей потенциальной зависимости от оверклокинга памяти, поскольку тактовый домен памяти (mclk) связан с другими тактовыми доменами, в частности – с важнейшим доменом fclk, который определяет тактовую частоту внутренней шины Infinity Fabric. Поскольку в серии "Vermeer" используется тот же cIOD, что и в "Matisse", контроллеры памяти по большому счету остались без изменений. Новым, однако, является то, что определенные модели процессоров серии Ryzen 5000 могут поддерживать память DDR4-4000 при соотношении частот mclk:fclk равном 1:1 (без привлечения делителя 1:2). Как объяснили в AMD, это аналогично тому, что "некоторые процессоры Zen 2 могут работать с частотой Infinity Fabric 1800 МГц, а некоторые нет".

Чипсеты AMD X570 и B550

На момент выпуска процессоры Ryzen 5000 "Zen 3" должны совмещаться со всеми материнскими платами AM4 на базе чипсетов AMD X570 и B550 с установленным обновлением BIOS, содержащим последнюю версию микрокода AGESA ComboPI 1.1.0.0. Это обновление BIOS должно быть установлено до установки процессора Zen 3. Загрузить компьютер со старым BIOS’ом и процессором Zen 3 не получится (мы пробовали). К счастью, большинство материнских плат AM4 в том или ином виде поддерживают функцию USB BIOS Flashback, которая позволит вам обновить BIOS платы без установки процессора и памяти, так что вам не придется брать напрокат какой-нибудь старый процессор, чтобы только обновить BIOS. Недавно выпущенные серии материнских плат на чипсетах AMD 500-й серии должны отгружаться с предустановленной поддержкой процессоров Ryzen 5000.

Чипсет AMD X570 – это премиальное предложение с поддержкой PCI-Express 4.0 не только в направлении от процессора (куда относится основной слот x16 PEG и один слот M.2 NVMe), но и в выходных линиях PCIe, привязанных к чипсету. Вы получите до 16 линий PCIe 4-го поколения от чипсета, которые могут быть переконфигурированы разработчиками материнских плат под порты SATA или USB 3. Чипсет B550 предлагает PCIe 4-го поколения в основном слоте x16 и слоте M.2 NVMe, но все выходные линии от чипсета (которых всего восемь) поддерживают PCIe 3-го поколения.

AMD собирается выпустить специальную версию AGESA, которая обеспечит поддержку процессоров Ryzen 5000 "Zen 3" на платах AMD 400-й серии. Однако это обновление BIOS будет сопряжено с некоторыми издержками (например, вы утратите поддержку старших процессоров). Производители материнских плат планируют вывесить обновления BIOS для своих плат на чипсетах 400-й серии в январе 2021 г.

Тестовые конфигурации

Система Zen 3

• Процессор: вся серия AMD Ryzen 5000;


• Материнская плата: ASRock X570 Taichi AMD X570, BIOS v3.56 AGESA 1.1.1.0;


• Память: 2x 8 ГБ G.SKILL Flare X DDR4, DDR4-3200 14-14-14-34;


• Видеокарта: EVGA GeForce RTX 2080 Ti FTW3 Ultra;


• Накопитель: SSD Crucial MX500 2 ТБ;


• Охлаждение: Noctua NH-U14S Zadak Spark 240 мм AIO;


• Блок питания: Seasonic SS-860XP;


• Операционная система: Windows 10 Professional 64-bit, версия 20H2 (Октябрьское обновление 2020);


• Драйвера: NVIDIA GeForce 430.63 WHQL, AMD Chipset 2.10.13.408.

Система Comet Lake

• Процессор: все процессоры Intel 10-го поколения;


• Материнская плата: ASUS Z490 Maximus XII Extreme Intel Z490, BIOS 0508;


• Память: 2x 8 ГБ G.SKILL Flare X DDR4, DDR4-3200 14-14-14-34;


• Операционная система: Windows 10 Professional 64-bit, версия 1903 (Майское обновление 2019);


• Остальные спецификации – см. выше.

Система Zen 2

• Процессор: вся серия AMD Ryzen 3000;


• Материнская плата: ASRock X570 Taichi AMD X570, BIOS v2.80 AGESA 1.0.0.4B;


• Память: 2x 8 ГБ G.SKILL Flare X DDR4, DDR4-3200 14-14-14-34;


• Операционная система: Windows 10 Professional 64-bit, версия 1903 (Майское обновление 2019);


• Остальные спецификации – см. выше.

Система Coffee Lake

• Процессор: все процессоры Intel 8-го и 9-го поколений;


• Материнская плата: Core i9-9900KS – ASRock Z390 Phantom Gaming X; остальные процессоры Coffee Lake – ASUS Z390
• Maximus XI Extreme Intel Z390;


• Память: 2x 8 ГБ G.SKILL Flare X DDR4, DDR4-3200 14-14-14-34;


• Операционная система: Windows 10 Professional 64-bit, версия 1903 (Майское обновление 2019);


• Остальные спецификации – см. выше.

Система Zen

• Процессор: все процессоры серий AMD Ryzen 2000, Ryzen 2000G и Ryzen 1000;


• Материнская плата: MSI X470 Gaming M7 AC AMD X470, BIOS 7B77v19O;


• Память: 2x 8 ГБ G.SKILL Flare X DDR4, DDR4-3200 14-14-14-34;


• Операционная система: Windows 10 Professional 64-bit, версия 1903 (Майское обновление 2019);


• Остальные спецификации – см. выше.

Примечания:

- все приложения, игры и процессоры тестировались с программным и аппаратным обеспечением, указанным выше: полученные результаты относятся строго к системам, указанным выше;

- для всех игр и приложений в ходе всего тестирования использовалась одна и та же версия;

- во всех играх, если не указано иное, были установлены максимальные настройки качества изображения.

Рендеринг: Cinebench

Cinebench – один из наиболее широко используемых бенчмарков для современных процессоров, популярность которого обусловлена тем, что он создан на основе рендерера программного приложения Maxon Cinema 4D. И AMD, и Intel часто демонстрируют результаты этого теста на различных официальных мероприятиях, так что он уже практически стал стандартом в этой отрасли. С помощью Cinebench R20 мы тестируем как однопоточную, так и многопоточную производительность.

Рендеринг: Blender

Blender – одна из немногочисленных программ для рендеринга профессионального уровня, которая является бесплатной и доступна в открытых источниках. Уже один только этот факт цементирует сообщество поклонников этой программы и делает ее популярным бенчмарком, которым к тому же легко пользоваться. В нашем сегодняшнем тестировании мы использовали сцену-бенчмарк из Blender "BMW 2.7".

Рендеринг: Corona

Corona Renderer – это современный, дающий фотографическую реалистичность изображения рендерер, который доступен в Autodesk 3ds Max и Cinema 4D. Он обеспечивает физически правдоподобные и ожидаемые результаты благодаря применению алгоритмов для создания реалистичных эффектов глобального освещения и воспроизведения качества материалов. Corona не поддерживает рендеринг силами GPU, поэтому для пользователей этой программы производительность CPU имеет крайне важное значение.

Рендеринг: KeyShot

Автономная программа для рендеринга KeyShot быстро и эффективно обрабатывает потоки данных, благодаря чему вы получаете реалистичные сцены с высоким качеством изображения при максимально коротком времени отрисовки кадра. Рейтрейсинг в реальном времени, фотонное проецирование (photon mapping), адаптивный сэмплинг и динамическое освещение обеспечивают картинку высокого качества, которая мгновенно обновляется даже в интерактивном режиме работы над сценой. Программа KeyShot оптимизирована только под CPU, что позволяет применять более сложные алгоритмы, чем в GPU-рендеринге. В отличие от других тестов этой группы, в KeyShot регистрируется не общее время построения сцены, а частота кадров (FPS) в процессе рендеринга, поэтому здесь чем выше итоговый показатель, тем лучше.

Microsoft Office

Пакет Microsoft Office в представлении не нуждается – это, возможно, наиболее широко используемый во всем мире программный продукт для ПК, установленный на каждом офисном компьютере независимо от специализации. Наши тесты здесь охватывают широкий диапазон задач по созданию и редактированию различных документов в Word, PowerPoint и Excel.

Редактирование изображений: Adobe Photoshop

Программа Adobe Photoshop тоже стала своего рода стандартом в сфере обработки фотографий и других изображений. Мы использовали здесь последнюю версию Photoshop CC, в которой запускали такие типовые задачи, как изменение размера изображения, применение различных опций размытия, настроек резкости, яркости и цветности, а также экспорт изображений.

Редактирование видео: Adobe Premiere Pro

Adobe Premiere Pro CC – основная рабочая программа, используемая в видеоиндустрии для создания высококачественного контента для кино, ТВ и веб-ресурсов. Она работает практически со всеми форматами записи видеофайлов и поддерживает редактирование на разрешении Full HD, 4K и 8K, а также редактирование контента для виртуальной реальности. К сожалению, большинство задач в Premiere Pro являются однопоточными, а кодирование медиаконтента в значительной степени осуществляется силами GPU; поэтому тестирование CPU в режиме "export" большого интереса не представляет. Для тестирования мы использовали программную функцию "object tracking", которая автоматически отслеживает на протяжении всего видеофайла конкретного человека или объект, – эта задача задействует более одного ядра CPU, но полностью не масштабируется. Этот процесс включает в себя многократные обращения к памяти, в нашем тесте в общей сложности использовалось свыше 10 ГБ RAM.

Фотограмметрия (создание 3D-моделей из фотографий)

Создание 3D-моделей – это сложная и трудоемкая задача, которая требует больших затрат времени и высокой квалификации художника. Поэтому в 3D-моделировании уже давно ищут способ реконструкции 3D-объектов непосредственно из серии фотографий. Именно это и делает фотограмметрия. Фотограмметрический метод также используется при реконструкции рельефа местности по данным фотографий, полученных путем аэрофотосъемки.

Оптическое распознавание текста: Google Tesseract

Оптическое распознавание текста (Optical Character Recognition, OCR) – это способ перевода текста из формата картинки (скана или фотографии) в актуальный текстовый формат, например, для последующего редактирования. Хотя большинство программ для OCR являются однопоточными приложениями, движок Google Tesseract может работать сразу с несколькими страницами отсканированного документа, распределяя нагрузку между несколькими ядрами процессора. Эта программа, которую можно рассматривать в качестве одного из самых точных программных средств для OCR, доступных в открытых источниках, автоматически запускает проверку правописания в первичных результатах распознавания, что дополнительно усложняет вычислительную нагрузку.

Архивация файлов: WinRAR

Данные практически всегда передаются в предварительно сжатом виде, поскольку это позволяет уменьшить размер и время загрузки пересылаемых файлов. Архиватор WinRAR использует более продвинутый алгоритм сжатия по сравнению с классическим ZIP, поэтому для тестирования мы выбрали его. Он также может распределять нагрузку на все ядра процессора.

Архивация файлов: 7-Zip

Еще один популярный архиватор – 7-Zip, который содержит встроенный бенчмарк, определяющий кол-во инструкций (MIPS), использующих алгоритм ZIP. Он особенно эффективен в многопоточном режиме, если таковой доступен.

Шифрование данных: VeraCrypt

Шифрование – это основа сегодняшней безопасной передачи данных через Интернет, гарантирующая, что ваши данные, передаваемые в конечный пункт, в ходе пересылки через различные маршрутизаторы никто не увидит. Программа VeraCrypt, которая базируется на ПО для шифрования дисков TrueCrypt, доступна в открытых источниках и позволяет пользователю совершенно беспрепятственно зашифровать свой дисковый накопитель. Приложение содержит тест на многопоточную производительность, который определяет скорость (МБ/с) шифрования данных. Для тестирования мы использовали алгоритм AES.

Перекодирование видеофайлов: H.265 / HEVC

В настоящее время весь потребляемый видеоконтент – транслируемый на ТВ, в Интернете и «живьем» – сжимается при помощи различных кодеков. Для первого теста мы взяли довольно новый кодек H.265, также известный как HEVC. Используя последнюю версию кодировщика X265, мы сжали видеофайл Full HD; настройки сжатия: 8-битная глубина цвета, режим "slow" и качество изображения crf20.

Перекодирование видеофайлов: H.264 / AVC

Кодек H.264, или AVC, представляет несколько более старый формат сжатия, хотя, скорей всего, и наиболее широко используемый, поскольку он поддерживается в том числе и относительно старым «железом». Здесь мы сжимали тот же самый файл, что и в тесте с H.265, используя программный кодировщик X264 с настройками "slower" и crf20.

Перекодирование аудиофайлов: MP3

Формат MP3, появившийся в 90-е годы прошлого века, произвел в музыкальной индустрии настоящую революцию. Он позволил значительно уменьшить размер аудиофайлов без заметного влияния на качество звука, что, в свою очередь, позволило массово загружать и транслировать музыкальный контент через Интернет. В ходе тестирования процессоров мы конвертировали в MP3-файл с переменным битрейтом 2.5-часовую стереозапись в диапазоне 44.1 кГц. Конвертация MP3 представляет собой однопоточный процесс.

Игровое тестирование: 1080p

Результаты отдельных бенчмарков

Игровое тестирование: 1440p

Результаты отдельных бенчмарков

Игровое тестирование: 4K

Результаты отдельных бенчмарков

Энергопотребление

Энергетическая эффективность

В этом разделе мы измерили общее количество энергии, потребленное системой за один прогон теста SuperPi (однопоточного) и Cinebench (многопоточного). Так как более быстрый процессор завершит поставленную задачу быстрее, то общее количество использованной энергии у него может оказаться меньше, чем у менее мощного процессора с меньшим номинальным энергопотреблением, который будет работать над этой же задачей дольше.

Тактовые частоты

Иллюстрации ниже показывают, насколько стабильно процессор работает на своих тактовых частотах и как изменяется тактовая частота при изменении числа активных потоков. Специально для этого теста было написано приложение, имитирующее реальную нагрузку (это не стандартный нагрузочный тест типа Prime95). У современных процессоров фактические частоты зависят от типа нагрузки, поэтому здесь представлены три графика, показывающие тактовые частоты при выполнении классических математических операций с плавающей точкой (фиолетовый), кода SSE SIMD (зеленый) и современных векторных инструкций AVX (красный). В каждом из этих трех случаев решается одна и та же задача по одному и тому же алгоритму, просто при помощи разных наборов инструкций CPU.

Оверклокинг

Для разгона мы установили фиксированное значение напряжения 1.4 В, после чего начали увеличивать частоту, параллельно контролируя стабильность работы процессора. Делать это очень легко – благодаря программному обеспечению AMD Ryzen Master, которое за долгое время практического использования доведено до высшего уровня.

Наш максимальный стабильный результат в режиме оверклокинга всех ядер с применением воздушного охлаждения составил 4.6 ГГц. Фактически мы могли запускать почти всё на частоте 4.7 ГГц, за исключением нескольких тестов AVX, которые без повышения напряжения свыше 1.45 В шли не вполне стабильно. Зато на частоте оверклокинга 4.6 ГГц можно было снизить напряжение до 1.35 В, что довольно существенно, и процессор при этом работал абсолютно стабильно.

Замена кулера на 240-мм AIO на результаты оверклокинга практически не повлияла.

Общая производительность

Экономическая эффективность

Заключение

Выпускная цена процессора AMD Ryzen 5 5600X – $299.

Достоинства

Превосходит 8-ядерный чип 3800XT как в общевычислительных приложениях, так и в гейминге.

Очень большая прибавка к IPC.

Игровая производительность улучшена более чем на 15%.

Впечатляющая производительность в приложениях.

Совместим с существующими материнскими платами AM4.

Разблокированный множитель.

Улучшенная энергетическая эффективность.

Поддержка PCI-Express 4-го поколения.

Кулер в комплекте.

Техпроцесс 7 нм.

Недостатки

• Стартовая цена выше, чем у новых процессоров предыдущих поколений.


• Оверклокинг не очень целесообразен.


• Нет встроенной графики.

Возможно, процессор AMD Ryzen 5 5600X – это самый привлекательный вариант из всей выпущенной на данный момент серии. Конечно, он идет по довольно крутой цене – $300, но вы только посмотрите, что вы получаете за эти деньги. Много лет назад скептики говорили, что AMD просто собирает то, что лежит на поверхности и дает быстрый результат, и что эти легкие успехи скоро станут историей, поскольку Zen – это разовое достижение, которое не удастся развить во что-то большее в связи с уходом из компании ведущего разработчика. Так вот, эти люди были неправы.

Наш сегодняшний пример, Ryzen 5 5600X – это 6-ядерный/12-поточный процессор. Видя, как Intel по максимуму увеличивает число ядер /потоков в своих процессорах 10-го поколения "Comet Lake", скептики предполагали, что AMD тоже будет накручивать число ядер/потоков и аналогичный нашему процессор серии Ryzen 5 будет предлагать восемь ядер. У AMD оказались другие планы. Архитектура Zen 3 – это произведение искусства и в то же время технический подвиг. Компании удалось выжать значительную прибавку к IPC из того же самого 7-нм техпроцесса, не прибегая к радикальному увеличению числа ядер, а просто за счет оптимизации условий работы ядер внутри процессора. Они оптимизировали многоядерную схему, по сути, путем упразднения недостаточно эффективных 4-ядерных структур CCX.

В своей официальной презентации AMD позиционировала Ryzen 5 5600X как лучший процессор для "чисто игровых" систем, но, как показывают наши результаты, он способен на гораздо большее – шесть ядер Zen 3 превосходят восемь ядер Zen 2 и в приложениях общей вычислительной практики: 5600X опередил не так уж давно выпущенный 3800XT, топовый 8-ядерный компонент предыдущего поколения. В гейминге на разрешении 1080p процессор 5600X был примерно на 4.5% быстрее 3900X и где-то на одном уровне с i9-9900K. Процессор i5-10600K был быстрее на 0.9%. По мере повышения разрешения «узкие места» в производительности смещаются в сторону видеокарты. На 1440p процессор 5600X был на 2% медленнее i9-10900K и на 2.5% быстрее 3600X. Разрешение 4K тоже не выявляет явного победителя: разница между 5600X и i9-10900K не превышает 1.2%. Излишне говорить, что в области игровой производительности лидерство Intel уже не является бесспорным, поскольку AMD удалось сравнять счет, а разница в один-два процента (в ту или другую сторону) – из разряда случайных отклонений.

Реальные возможности 5600X показывают общевычислительные приложения. Несмотря на меньшее, чем у Ryzen 7 3800X, число ядер (минус два ядра), процессор 5600X в конечном счете оказывался быстрее в большинстве тестов для CPU, за исключением рендеринг-тестов, где результаты прямо пропорциональны числу ядер; однако существуют и реальные приложения, где преимущество имеет процессор с меньшим числом более быстрых ядер. Фактически, в тестах на веб-рендеринг процессор 5600X опередил все чипы Intel, включая i9-10900K. В некоторых тестах, где результат определяется, с одной стороны, числом ядер, а с другой – высоким показателем IPC (например, физическое моделирование), процессор 5600X преподнес сюрприз, опередив 3800XT и лишь немного отстав от i9-9900K. Процессор 5600X – также мощный офисный боец, который победил всю нашу команду Intel, включая i9-10900K. Во многих тестах, где не требуется большое число ядер, прослеживается одна и та же тенденция: единственным чипом, опережающим 5600X, оказывается 5800X – возможно, потому, что более сложная схема 5900X из двух CCD «съедает» некоторую часть производительности в силу своей инертности.

Итак, даже наши сегодняшние результаты показывают, что игровое преимущество Intel фактически сошло на нет: плюс-минус процент тут или там практического значения не имеет, особенно если принять во внимание производительность в приложениях и перспективы апгрейда платформы. В то время как Intel заставляет нас покупать новую материнскую плату под каждое новое поколение процессоров, AMD предлагает также приличный вариант апгрейда на базе AM4. Если у вас плата AMD AM4 на чипсете 400-й или 500-й серии, апгрейд платформы до Zen 3 сводится к простой схеме: обновить BIOS, снять радиатор, установить новый процессор, поставить на место радиатор, готово. Как мы уже сказали, AMD обещала не повышать требования к энергообеспечению процессора, так что ваш кулер, блок питания и все остальные компоненты ПК могут продолжать спокойно работать дальше.

Мы протестировали разгон процессора 5600X и в режиме всех ядер дошли до частоты 4.60 ГГц. Этот результат подразумевает, что если вы не работаете ежедневно с многопоточными приложениями, дающими полную нагрузку на все ядра процессора, то вам будет проще и выгоднее обходиться без оверклокинга. К тому же это позволит избежать дополнительных затрат электроэнергии и нагрева процессора. Но все-таки приятно видеть процессор Ryzen с разблокированным множителем. Intel за эту опцию запрашивает больше.

AMD не только разработала новую, более быструю архитектуру, но также улучшила энергетическую эффективность микросхемы, не переходя на меньший размер транзистора (техпроцесс). Процессоры Zen 3 производятся на базе того же 7-нм техпроцесса TSMC, что и их предшественники Zen 2; чипы cIOD вообще идентичны на 100%. AMD удалось заметно улучшить показатели энергопотребления: в режиме высокой производительности с многопоточной нагрузкой мы намерили примерно на 15 Вт меньше, чем у Intel – просто потрясающе. Энергопотребление 5600X под нагрузкой примерно такое же, как у его предшественника 3600X, но производительность при этом на 16% больше. Браво, AMD!

Во всех обзорах новой серии Ryzen в качестве недостатка мы указываем отсутствие встроенной графики и уже получили за это массу критических замечаний. Однако это факт, не слишком значительный, но Intel в своих процессорах предлагает iGPU, обеспечивающий необходимый графический минимум в базовых задачах и даже в гейминге начального уровня. Да, мы знаем, что у AMD есть специальная линейка APU, но, принимая во внимание модульную схему процессоров Ryzen, интересно было бы узнать, сколько они могли бы стоить с самым простецким графическим чипом в составе; его можно было бы подключить к общей схеме через Infinity Fabric и за счет этого усилить позиции Ryzen в не-игровых сегментах рынка, где считают каждый доллар.

AMD запрашивает за Ryzen 5 5600X $300, что соответствует текущей цене 3800X и i7-10700 (без K). В предыдущем поколении процессор Ryzen 9 3600X на выходе стоил $240, то есть AMD повысила цены на 25%, что не удивительно – так поступает любая компания, предлагая продукцию, опережающую по ключевым характеристикам конкурирующие аналоги. Кроме того, мы предполагаем, что в первые месяцы объем предложения новых процессоров Zen 3 будет ограничен, поэтому высокие цены только увеличат прибыль AMD, что позволит компании удерживать цены на текущий ассортимент. Производительность, получаемая за каждый доллар цены, позволяет считать, что AMD установила цены на процессоры Zen 3 исходя из их большей эффективности, а не номинального обновления бренда или специфики целевого сегмента рынка. Приятно, что в комплект процессора входит кулер, поскольку многие будут использовать процессор с заводскими настройками и для таких пользователей Wraith Stealth – вполне работоспособный вариант.

В общем, Ryzen 5 5600X – это космический чип, мощность которого вас впечатлит. Его возможности выходят за рамки заявленной области применения, и это именно тот процессор, который вам нужен, если вы собираете компьютер следующего поколения с достаточно дорогой видеокартой 30-й серии RTX или RX 6000. Цена $300 – немного дороговато, но это выгодная покупка: вы получаете однопоточную (игровую) производительность гораздо выше, чем у любого представителя предыдущего поколения Ryzen, а производительность в общевычислительных приложениях – выше, чем у многих восьмиядерных процессоров последнего поколения. Так что ваш процессор окупится.