Vydání Ryzenů 5000 a architektury Zen 3 je tu. AMD v desktopu s velkým rozdílem porazilo Intel, v jednovláknových programech je až 20 % lepší. Jde asi o největší triumf firmy od Athlonu 64. A možná to ještě může být dost důležité vzhledem k tomu, co se chystá příští týden...
Ve stínu cirkusu s americkými prezidentskými volbami jsme se včera dočkali jedné význačných událostí letošního roku také v počítačovém světě. Poté, co AMD před měsícem odhalilo procesory Ryzen 5000 neboli kódovým označením „Vermeer“, začal nyní prodej a vyšly jejich recenze.
Už dopředu se předvídalo či doufalo, že tato novinka získá absolutní výkonnostní prvenství ve všech kategoriích, podívejme se tedy, jak to dopadlo ve skutečnosti.
V tuto chvíli má AMD venku čtyři modely, jejichž parametrům jsme se věnovali v tomto článku, můžete se k němu tedy vrátit pro podrobnosti. Souhrn specifikací můžete vidět zde v tabulce. Jak už jsme psali včera, minimálně některé exempláře jsou schopné překročit své maximální jednojádrové turbo až o 125–150 MHz (ale jen 50 MHz u Ryzenu 5 5600X). Toto je ale nezaručené a jde o jakýsi možný bonus, ne jistotu.
Specifikace prvních řtyř modelů procesorů Ryzen 5000 (Zdroj: AMD)Testy vydaly z webů, které sledujeme, například AnandTech a německý ComputerBase, Tom's Hardware má test 16jádra R9 5950X, kdežto techPowerUp zase testy zbývajících tří nižších modelů (5900X, 5800X, 5600X). Pro uživatele Linuxu má testy Phoronix (hry, aplikace pro Ryzen 9 5900X a 5950X a zvlášť aplikační testy pro Ryzen 5 5600X).
19% zvýšení IPC platí i v testech SPEC
Před odhalením i po něm se hodně řešilo, jaké IPC, tedy výkon na 1 MHz, bude Zen 3 mít. Jde o veličinu nejvyšší důležitosti, protože spolu s frekvencí udává konečný výkon a spolurozhoduje tedy o tom, zda konkrétní jádro Intelu porazí AMD, nebo naopak. AMD při odhalení uvádělo, že Zen 3 zvýšil IPC jádra proti Zenu 2 o zhruba 19 %, ale nebylo jasné, zda to třeba není trošku nadhodnocené.
Zdá se, že ne. AnandTech testování IPC provedl v sadě benchmarků SPEC2006 a SPEC2017 a došel k překvapivě podobnému číslu, skutečně přibližně k 19% zlepšení, a to i v jednovláknovém testování (různé výsledky ve SPEC najdete v galerii). Ovšem pořád platí, že IPC je hodnota, která se mění program od programu – v některých může rozdíl proti Zenu 2 nižší, někde asi i vyšší.
Stejná spotřeba jako v předchozí generaci
Spotřeba procesorů, kterou jsme dost řešili u posledních procesorů Intel, naštěstí nevyžaduje moc komentářů. Již ze specifikací bylo jasné, že AMD neměnilo TDP, které je u třech vyšších modelů 105 W stejně jako u Ryzenů 3000 (a předtím Ryzenu 7 2700X). Jenže – u procesorů AMD stejně jako u Intelu odpovídá TDP spotřebě při základních taktech, kdežto v turbu může jít výš až na hodnotu tzv. PTT, která je tedy to, co nás vlastně zajímá víc než TDP.
Pokud totiž nemáte vyloženě špatné chlazení, tak se procesor při zátěži všech jader bude snažit maximálně využít prostor pro turbo boost až do chvíle, než by jeho spotřeba narazila na PTT. S výjimkou úspornějších modelů většinou tedy pod náročnější mnohovláknové zátěží vždy budete mít spotřebu téměř přesně na úrovni PTT. A to trvale. Nejde o překročení TDP jen na omezenou dobu (tzv. „Tau“ u Intelu).
Otázka tedy byla, zda se třeba nezvýšilo PTT, ale podle recenzí k tomu nedošlo. 105W modely včetně Ryzenu 9 5950X mají stále 142W PTT. A tedy stejnou spotřebu jako předchozí generace. Procesory AMD si spotřebu poměrně dobře měří a neměly by tedy překračovat limit, jenž se aktivně snaží dodržovat, nebo ne nijak výrazně (výjimka je, když se deska pokouší je „oblbnout“). 65W procesory by měly mít PTT 88 W – toto je tedy opět spotřeba, s kterou je třeba počítat, pokud u nich zatížíte všechna jádra.
Na výkon se podíváme ve třech hlavních disciplínách – v jednovláknových aplikacích, ve hrách (což souvisí s prvním, ale nejde o totéž) a ve výkonu v vícevláknovém softwaru, tj. takovém, kde se uplatňují všechna jádra a ukazují se tedy rozdíl mezi málojádrovými CPU a extrémnějšími případy jako je 16jádro.
Velký náskok v jednovláknovém výkonu
Díky vysokému IPC a o něco vyšším taktům přináší Ryzen 5000 velmi vysoké zlepšení výkonu v jednovláknových aplikacích. Zajímavé je, že rozdíl proti zatím vedoucím procesorům Intel je zdá se větší, než byl pro změnu jejich náskok proti Ryzenům 3000X/3000XT. AMD tedy zde ve větší míře „předehnalo“ než „dohnalo“, což se možná úplně nečekalo. Na druhou stranu to platí jen pro desktop, v noteboocích je Intel na tom lépe a proti Tiger Lake bude výhoda Zenu 3 menší.
Podle zprůměrovaných výsledků je Ryzen 9 5950X v jednojádrových aplikacích o 18 % rychlejší než Core i9-10900K (+23 % proti i9-9900K) a 23–24 % rychlejší než Ryzen 9 3950X nebo Ryzen 9 3900XT.
Níže taktované modely na dalších cenových pozicích mají tento jednovláknový výkon nižší, ale typicky poářd o 20–21 % vyšší proti svých předchůdcům se stejným počtem jader (tj. Ryzen 5900X proti 3900XT, 5800X proti 3800XT). Šestijádrový Ryzen 5 5600X je o 18 % rychlejší než Ryzen 5 3600XT (a o 24 % rychlejší než model 3600X). Tento zatím nejpomalejší model s architekturou Zen 3 má jen 93 % jednovláknového výkonu nejvýkonnějšího Ryzenu 9 5950X, ovšem pořád je dle zprůměrovaných výsledků ComputerBase o 10 % rychlejší v jednovláknovém výkonu než Core i9-10900K od Intelu. Jiné testy s jinou skladbou testovaných programů samozřejmě ale mohou vyjít jinak.
Nejrychlejší herní procesory?
Výkon Ryzenů 5000 ve hrách by měl podle slibů AMD skutečně být vyšší než u současných Core i9 a i7 10. generace od Intelu. Alespoň podle testování Tom's Hardware, AnandTechu nebo ComputerBase. TechPowerUp naměřil výsledky, které jsou víceméně na úrovni Intelu nebo i pod, může ale jít o anomálii*. Výkon ve hrách by měl být daný vysokým jednojádrovým výkonem probíraným před chvílí a také velmi velkou 32MB L3 cache. Naopak mu pravděpodobně ubližuje vyšší latence pamětí způsobená čipletovou koncepcí. Ale zdá se, že obvykle to první dva faktory dokáží docela silně převážit.
Vedení zde obvykle není tak silné, jako v aplikacích. V některých hrách limitovaných CPU (extrém třeba Counter Strike GO a Civilization VI) může být skok výkonu ale i docela masivní.
* Aktualizováno (12.11. 2020):
Vypadá to, že test techPowerUpu je skutečně anomální. TPU později publikoval analýzu, podle níž Ryzen 5000 má mnohem vyšší výkon než Intel v situacích, kdy je hra limitována výhradně výkonem CPU, ale v situaci, kdy začíná převládat limitace GPU, ale ještě není tak výrazná, že na CPU vůbec nezáleží, získají malou výhodu Intely. Když pak limitace na straně GPU zcela dominuje, jsou už FPS obou platforem stejné.
Tento výsledek dostal TPU na grafice GeForce RTX 2080 Ti, po přetestování s RTX 3090 už ale tuto anomálii nenašel. Jde o poměrně zvláštní efekt a výsledky z recenze se tomuto webu často trefily do onoho anomálního pásma, takže v jeho porovnání má Ryzen horší výsledky, než v jiných testech.
Mnohovláknový výkon
Skóre (míněno míra zlepšení proti předchozí generaci) ve vícevláknových aplikacích se dost liší aplikaci od aplikace a také budou asi často různá podle modelu Ryzenu 5000, o kterém je řeč. ComputerBase dostal tyto výsledky: šestnáctijádro 5950X je v průměru o 15% lepší než R9 3950X, dvanáctijádro 5900X o 18 % lepší proti R9 3900XT, Ryzen 7 5800X zase vyšel o 19 % lépe než 3800XT a Ryzen 5 5600X o 19 % lépe než Ryzen 5 3600XT.
Nejde o nějaké revoluční nárůsty, což je dané tím, že počet jader zůstal stejný a asi i tím, že procesor používá stále stejný 7nm proces. Při zatížení všech 12 až 16 jader je výkon omezený 142W limitem spotřeby, o němž byla řeč. Zároveň je podstatné si pamatovat, že AMD už před těmito procesory bylo ve vícevláknovém výkonu (zvlášť při zohlednění spotřeby) výrazně ve vedení.
Šestnáctijádro Ryzen 9 5950X vychází o 22 % rychleji než 18jádro Core i9-10980XE a o 58 % rychlejší než Core i9-10900K. Dvanáctijádrový Ryzen 9 5900X má jinak o 2 % a 32 % vyšší výkon než tyto procesory Intel. Ryzen 7 5800X je o 4 % pomalejší než i9-10900K v mnohovláknových aplikacích (při nižší spotřebě), ale o 21 % rychlejší než i7-10700K. Spotřeby Ryzenů 5000 během all-core boostu přitom mohou být téměř poloviční proti až zhruba 250W boostovým spotřebám u procesorů Intel.
Šestijádro Ryzen 5 5600X má o 5 % nižší výkon než osmijádro Core i9-9900K a o 7 % nižší než i7-10700K, ale proti šestijádru Core i5-10600K vychází o 27 % rychlejší v metodice webu ComputerBase.
Zřejmě největší vítězství AMD od Athlonu 64
Výsledek recenzí je tedy poměrně jasný, Ryzen 5000 se opravdu stal nejrychlejším procesorem ve všech disciplínách včetně her. Intel momentálně v absolutním výkonu přesvědčivě porazil – i ve hrách a jednovláknovém výkonu, které doteď byly výhodou Intelu. Ve vícevláknovém výkonu pak AMD ještě rozšířilo existující vedení nad Intelem – a to při zachování spotřeby, takže také zvýšilo náskok v energetické efektivitě.
Stinnou stránkou je zvýšení ceny zatím nabízených modelů Ryzenů 5000 (přechodně i špatná dostupnost), takže nelze říct, že jsou tyto nové procesory správná volba vždy – při posuzování poměru cena/výkon vám asi pořád může vyjít lépe starší Ryzen 3000 nebo 2000 nebo Intel Core 9./10. generace. Ovšem technologicky bude teď tento Zen 3 v desktopových PC to nejlepší, co můžete mít. AMD se tedy podařilo po nějakých 14 letech od vítězné éry Athlonů 64 opět překonat dominantního hráče na trhu Intel.
Ve hrách by se asi Intel mohl – možná – dotáhnout a případně dostat vítězství zpět na jaře s procesory Rocket Lake, ale ty budou stále 14nm a mimo hry asi Zen 3 nezastíní a jejich energetická efektivita bude dál výrazně pozadu. Většina recenzí Ryzenům 5000 udělila ocenění, což je asi jen na místě.
Odhalení procesorů AMD Ryzen 5000 a architektury Zen 3 (Zdroj: AMD)Apple místo Intelu. Zachrání Zen 3 příští týden architekturu x86?
Je tu mimochodem ještě jedna zajímavá okolnost. Příští týden by Apple měl představit první MacBooky s procesory ARM. Apple má mimořádně výkonná mobilní jádra ve svých telefonech – podle některých názorů a testů (kde je ale srovnání hodně obtížné a problematické) možná již nyní výkonnostně vyrovnané s procesory Intel. Očekává se, že v noteboocích Apple představí procesory, které budou ještě rychlejší díky vyšší spotřebě, kterou je možné v PC utáhnout.
Architektura x86 teď tak možná podle některých názorů projde zkouškou relevance, kdy ji podle některých Apple a Arm vyloženě ztrapní možná výrazně vyšším výkonem při nižší spotřebě. Intel v tomto momentě je v nevýhodě, kdy jeho moderní architektura Tiger Lake chybí ve výkonnější desktopové podobě a také není ještě běžně dostupná.
Zen 3 vychází možná akorát včas pro toto srovnání. Navýšení jednovláknového výkonu o skoro pětinu proti Core i9-10900K může ukázat, že platforma x86 je pořád dostatečně životaschopná a AMD tak možná teď trošku může zlepšit její obraz v nadcházejícím srovnání.
Galerie: Výkon procesorů AMD Ryzen 5000 ve světových recenzích
Zdroje: AnandTech, ComputerBase, Tom's Hardware, techPowerUp (1, 2, 3), Phoronix (1, 2, 3)
