AMD Ryzen 7 5800X, Ryzen 9 5900X i 5950X - Kralj je mrtav. Živio kralj!

Temelj nove generacije AMD-ovih stolnih procesora Ryzen jest arhitektura Zen 3, kombinirana s posljednjom inačicom TSMC-jevog 7-nanometarskog proizvodnog procesa. Rezultat ovog potentnog spoja tehnologija su procesori koji nude vrhunske performanse u svim vrstama aplikacija, a s posebnim naglaskom na igre

Denis Arunović četvrtak, 5. studenog 2020. u 18:30

Prva generacija procesora s tada posve novom arhitekturom Zen najavljena je krajem 2016. godine, dok je procesore bilo moguće kupiti u dućanima početkom naredne godine. AMD je tada tehnološki svijet iznenadio s procesorima koji su bili osjetno brži od svojih prethodnika temeljenih na izvedenici arhitekture Bulldozer (50% brži na jednakom taktu), a bez problema su parirali i tadašnjoj generaciji Intelovih 14-nanometarskih procesora sa samo četiri fizičke jezgre. Osnovna prednost prve generacije Ryzena bile su performanse u aplikacijama koje iskorištavaju više jezgri jer su jednostavno nudili osjetno više fizičkih jezgara u odnosu na pandane iz Intelove obitelji Core. Svojevrsna Ahilova peta bile su performanse u igrama i aplikacijama koje slabo ili nikako skaliraju na veći broj jezgara, a bilo je problema i kompatibilnošću s radnom memorijom.

Iako je AMD nakon procesora s jezgrama Zen izbacio i procesore s jezgrama Zen+, sukladno imenu, ovo je bila samo manja nadogradnja. Sljedeća evolucija arhitekture dolazi u obliku arhitekture Zen 2, inkarnirane unutar serije procesora Ryzen 3000 na stolnim računalima odnosno Ryzen 4000 na laptopima. Tu imamo skok efikasnosti arhitekture od 15%, prelazak na 7-nanometarski proces, solidan rast takta (maksimum od 4,7 GHz) i udvostručenje L3 cachea, dodavanje hardverske podrške za instrukcije AVX2 i prelazak na tehnologiju kombiniranja chipleta.  

Naime, jedan od glavnih sastojaka arhitekture Zen bilo je sistemsko sučelje Infinity Fabric. Osnovni građevni blok prve generacije Ryzena na fizičkoj razini bila je silicijska pločica koja se sastojala od dva CPU Core Complexa (CCX) te raznih kontrolera – memorijskog, PCIe, USB, SATA i slično. Ta silicijska pločica de facto je bila SoC, System on a Chip, s dva četverojezgrena procesora i pripadajućim elementima klasičnog čipseta, a sve je povezivao Infinity Fabric. Taj isti Infinity Fabric koristio se na serverskim procesorima Epyc i Threadripperima za povezivanje više spomenutih silicijskih pločica u homogenu cjelinu. U slučaju Epyca ta cjelina je mogla imati do četiri pločice odnosno 32 jezgre s 8-kanalnim memorijskim pristupom.

Sa Zenom 2 taj isti Infinity Fabric, no također druge generacije, omogućava AMD-u da izmjesti IO dio procesora u odvojenu pločicu silicija koja se proizvodi posve drugačijim proizvodnim procesom u odnosu na pločice na kojima su CPU jezgre. CPU chiplete s po 8 fizičkih jezgri proizvodi TSMC na 7-nanometarskom procesu, a 14-nanometarski IO chiplet stiže iz Global Foundriesa. Proizvodnja na ovaj način ne samo da je daleko jeftinija i efikasnija već postoji i prednost korištenja grubljeg proizvodnog procesa za određene sklopove (u IO chipletu) koji slabo trpe smanjivanje.

Na kraju dolazimo i do Zena 3, najnovije iteracije AMD-ove procesorske arhitekture. Zadržan je TSMC-ov 7-nanometarski proces, no uz brojne optimizacije koje rezultiraju višim vršnim taktom (4,9 GHz), 19-postotnim skokom IPC-a i prelaskom na 8-jezgrene CCX-ove što rezultira i udvostručenjem L3 cachea dostupnog svakoj procesorskoj jezgri.

(R)evolucija jezgre

Arhitektura Zen 3 predstavlja golem iskorak u odnosu na Zen 2 jer su svi elementi CCD-a (Core Chiplet Die) modificirani u odnosu na prije, s posebnim naglaskom na mikroarhitekturu pojedine jezgre. Kada je riječ o takozvanom front-endu CPU jezgre, dijelu koji se bavi s preuzimanjem, dekodiranjem i optimiziranjem slijeda instrukcija, AMD-ovi inženjeri optimizirali su sklop za predviđanje grananja tako da su smanjene latencije kod krivih predviđanja te da kod većine predviđanja ne dolazi do stvaranja takozvanog mjehurića u front-endu jezgre. Odnosno, ne događa se da procesor zbog krivog grananja mora odbaciti već dekodirane instrukcije.

Unaprijeđeno je preuzimanje podataka u instrukcijski L1 cache, kao i njegova iskorištenost te prebacivanje između punjenja operacijskog stoga s instrukcijama iz instrukcijskog cachea odnosno već opovima (dekodiranim instrukcijama) iz Op-cachea.  

Kad govorimo o izvršavanju instrukcija, glavni cilj bilo je smanjivanje latencija te proširenje struktura kako bi se izvukla veća paralelizacija pri izvršavanju instrukcija. Broj istovremenih operacija u dijelu procesora za cjelobrojne izračune (INT) povećan je sa 7 na 10, a u dijelu za operacije s pomičnim zarezom (FPU) s 4 na 6. FMAC, Fuse Multiply Accumulate, je ubrzan za jedan ciklus, te su smanjene latencije za izvršavanje određenih FPU i INT operacija.

Naravno, ovakvo uvećanje izvršnog bloka moralo je popratiti i odgovarajuće unaprjeđenje sklopa za učitavanje i spremanje podataka (Load / Store). Primarna nadogradnja je povećan broj operacija koje moguće izvršiti u jednakom ciklusu. Zen 3 jezgra tako u svakom ciklusu može obaviti tri Load operacije i dvije Store operacije, dočim je Zen 2 jezgra mogla samo dvije Load i jednu Store. No, postoje i brojne druge manje nadogradnje te optimizacije ovog dijela procesora.

U konačnici ne smijemo zaboraviti niti preslagivanje na razini CCX-a, iako time topologijski zapravo izlazimo iz same jezgre procesora. Zen 2 CCD imao je dva CCX-a s po četiri jezgre i 16 MB dijeljenog L3 cachea. Pojedina jezgra je samim time mogla pristupiti maksimalno 16 MB L3 cachea, a ako bi bili potrebni podaci iz susjednog CCX-a, za dohvat podataka trebalo bi 3-4 puta više vremena. Zen 3 pak  ima CCX od osam jezgri koje sada imaju zajednički 32-megabajtni L3 cache. Penali za međusobno komunikaciju jezgara unutar istog CCD-a (pa time i istog CCX-a u slučaju Zen 3) više ne postoje, a svaka pojedina jezgra može pristupiti većoj količini cachea ako je to potrebno. To je posebno bitno za aplikacije koje jako iskorištavaju samo jednu jezgru procesora.

U konačnici, sve je to dovelo do prosječnog povećanja performansi od 19% u odnosu na Zen 2, mjereno na procesoru s osam jezgri, s taktom fiksiranim na 4 GHz. Brojka od 19% prosjek je rezultata testova u 25 aplikacija, od kojih su više od polovice starije igre, optimizirane za rad na staroj generaciji procesora s malim brojem jezgri.

Novi procesori

Kao što već vjerojatno i znate, arhitektura Zen 3 inkarnirana je obliku Ryzen procesora iz serije 5000. Iako su Zen 2 Ryzeni pripadali seriji 3000, AMD je seriju 4000 već iskoristio za mobilne procesore, pa valjda nisu htjeli ostaviti dojam da su novi procesori "stari". Bilo kako bilo, unutar te nove serije inicijalno stižu četiri nova procesora – 16-jezgreni Ryen 9 5950X, 12-jezgreni Ryzen 9 5900X, 8-jezgreni Ryzen 7 5800X i 6-jezgreni Ryzen 5 5600X. Tri najjača procesora imaju TDP od 105 W, dočim najslabiji u maksimumu disipira 65 W toplinske energije. Dva jača procesora imaju po dva CCD-a s posve omogućenim L3 cacheom, nezavisno o broju aktivnih jezgri, dočim dva slabija procesora imaju po jedan CCD s 32 MB aktivnog L3 cachea. Jedini procesor koji se isporučuje s hladnjakom jest Ryzen 5 5600X, dok je za ostale potrebno kupiti posebno rashladno rješenje. Svi procesori skuplji su od svojih izravnih prethodnika, s tim da je razlika veća što je procesor slabiji jer su AMD-u sve cijene povećali za 50 dolara.

Određena kompenzacija za buduće vlasnike Ryzena 7 i 9 je to što AMD i ovaj put sa spomenutim procesorima dijeli kodove za hit igru. Riječ je o Far Cryu 6 koji bi trebao biti objavljen u veljači sljedeće godine. Imajte na umu da kod za igru nećete dobiti u svim trgovinama već samo onim koje su nabavile procesore od ovlaštenih distributera koji sudjeluju u akciji – tvrtki ADM i M SAN Grupa.

  Broj jezgri / threadova Osnovni takt Turbo takt L3
cache
TDP Cijena
Ryzen 9 5950X 16 / 32 3.400 MHz 4.900 MHz 64 MB 105 W 799 USD / 6.849 kn
Ryzen 9 5900X 12 / 24 3.700 MHz 4.800 MHz 64 MB 105 W 549 USD / 4.339 kn
Ryzen 7 5800X 8 / 16 3.800 MHz 4.700 MHz 32 MB 105 W 449 USD / 3.799 kn
Ryzen 5 5600X 6 / 12 3.700 MHz 4.600 MHz 32 MB 65 W 299 USD / 2.564 kn

Prije nego što se posvetimo samom testiranju odnosno tumačenju rezultata testiranja, osvrnut ćemo se na radne taktove novih procesora. Vršni rad takt definiran kao Max Boost najviši je kod Ryzen 9 5950X te iznosi 4,9 GHz. Kod svakog sljedećeg slabijeg procesora niži je za 100 MHz. No, zanimljivo je da taj takt iz specifikacija u praksi nije maksimalni takt koji procesor postiže, pod uvjetom da ima kvalitetnu ploču i dobro hlađenje. Pri testiranju s Cinebenchom R20 koji nudi mogućnost terećenja samo jedne jezgre procesora, vršni takt modela 5950X iznosio je fenomenalnih 5,05 GHz. 5900X išao je u istim uvjetima do 4,95 GHz, a 5800X do 4,85 GHz. Za očekivati je da bi slično bilo i s 5600X. Ovaj procesor nažalost još nismo stigli isprobati jer je do nas došao u trenutku objave ove recenzije.

Mjerenje potrošnje procesora je nažalost bila malo otežano jer postojeći alati za očitavanje telemetrije procesora još uvijek ne očitavaju vrijednost Package Power. Potrošnju smo stoga očitavali preko instrumenta, no  u obliku potrošnje kompletnog PC-ja. Iz toga se može aproksimirati potrošnja sâmog procesora, no manje greške su moguće.

Snaga klade valja

Za testiranje novih procesora iskoristili smo Asusovu ploču ROG CrossHair VIII Hero temeljenu na čipsetu X570, dvije 8-gigabajtne pločice G.SKILL-ove memorije TridentZ, Gigabyteovu grafičku karticu RTX 2070 Super OC, Gigabyteov Aours NVMe Gen4 SSD, NZXT-jevo hlađenje Kraken X52 modificirano s parom Noctuinih ventilatora i Seasonicovo 750-vatno napajanje. Za usporedbu smo iskoristili tri procesora čije rezultate testiranja imamo od ranije – Ryzen 9 3950X, Ryzen 9 3900XT i Core i9-10900K. Svi procesori testirani su na tvorničkim postavkama uz učitavanje XMP postavki memorijskih modula.

rezultati testiranja - aplikacije
  Ryzen 9 3950X Ryzen 9 3900XT Core i9-10900K Ryzen 7 5800X Ryzen 9 5900X Ryzen 9 5950X
Corona 1.3 Renderer*            
Corona Benchmark 57 s 72 s 76 s 86 s 60 s 48 s
iZotope RX 7*            
De-Wind 273 s 212 s 214 s 183 s 210 s 249 s
Dialog De-reverb 116 s 108 s 106 s 81 s 85 s 85 s
V-ray            
CPU 26.193 ksamples 19.761 ksamples 18.156 ksamples 17.264 ksamples 24.272 ksamples 30.031 ksamples
Handbrake            
H.264 173 fps 156,4 fps 131,1 fps 135,5 fps 183,9 fps 202,52 fps
H.265  64,5 fps 53 fps 46,7 fps 48,4 fps 64,8 fps 76,9 fps
Puget Photoshop test            
Extended Score 1.003 1.021 1.062 1.177 1.173 1.202
General Score 96,7 99,4 102,5 110,5 110,9 110
Filter Score 99,2 98,9 105,3 116,9 111,4 116,5
Photomerge Score 104,3 106,1 109,5 126,8 131,3 132,9
Puget Premiere Bench            
Overall Standard Score 760 692 668,5 674 742 764
Standard Live Playback Score 71,3 70,3 70,1 71,3 72,7 72,1
Standard Export Score 80,7 68 63,6 63,5 75,7 80,7
Puget DaVinci Resolve Benchmark            
Fusion 1.912 1.943 1.802 2.083 2.195 2.286
4K  997 963 914 945 1.004 1.041

*manje je bolje, **testirano s Gigabyte RTX 2070 Super OC, 16 GB DDR4 3600 G.SKILL

rezultati testiranja - igre 1080p
  Ryzen 9 3950X Ryzen 9 3900XT Core i9-10900K Ryzen 7 5800X Ryzen 9 5900X Ryzen 9 5950X
Civilization VI DX12            
1080p Ultra Game bench avg. 191 fps 192 fps 190 fps 198 fps 195 fps 196 fps
Bordelands 3             
High DX12 1080p 105 fps 102 fps 104 fps 103 fps 102 fps 102 fps
Shadow of the Tomb Raider DX12            
1080p High 129 fps 128 fps 146 fps 146 fps 146 fps 146 fps
TW: Troy            
Battle 1080p Ultra 86 fps - - 89 fps 89 fps 88 fps
Horizon Zero Dawn            
1080p Ultimate 84 fps - - 91 fps 91 fps 92 fps
Far Cry 5 DX12            
1080p High 124 fps 124 fps 140 fps 141 fps 139 fps 139 fps
Division 2 DX12            
1080p High 142 fps 142 fps 146 fps 143 fps 142 fps 145 fps
Metro Exodus DX12            
1080p Normal 126 fps 126 fps 136 fps 134 fps 131 fps 130 fps
Battlefield V DX12            
1080p High 143 fps 145 fps 146 fps 147 fps 147 fps 148 fps

*testirano s Gigabyte RTX 2070 Super OC, 16 GB DDR4 3600 G.SKILL

Krenimo od Ryzena 7 5800X, najjeftinijeg od testiranih. Iako je cjenovno sličniji Intelovom i7-10700K, ovaj procesor nudi u prosjeku bolje performanse i znatno skupljeg Intelovog i9-10900K. To je primarno izraženo u različitim aplikacijama, čak i onima koje su ranije ležale bolje Intelovim procesorima, kao što je Photoshop. Kad je riječ o igrama te nekim aplikacijama, 5800X ponegdje, zahvaljujući svojoj jednostavnijoj topologiji, nudi čak i više performanse od svoje skuplje braće, a ujedno je i brži od Intelovog najboljeg procesora za igrače. Tu treba napomenuti da bi razlika u pogledu testova u igrama bila još i veća da smo koristili starije igre kao što su Skyrim, Metro: last Light ili CS: Global Offensive. Prema AMD-ovim mjerenjima, u koja zapravo nemamo razloga sumnjati, novi Ryzeni nude posebno dobre performanse u različitim eSports naslovima kao što su spomenuti CS, PUBG, LoL i Fortnite.

Dvije su problematične značajke modela modela 5800X – relativno visoka cijena u odnosu na 5900X i značajno više zagrijavanje od ostalih testiranih Ryzena nove generacije. Razlog postaje jasan kada usporedimo taktove pod maksimalnim opterećenjem. Dok 5800X sa svojih 8 jezgri održava 4,55 GHz, 5900X je značajno nižih 4,1 GHz, a 5950X na 3,95 GHz. Viši takt traži i viši napon, pa otuda i značajno više zagrijavanje. Visok takt kad su sve jezgre opterećene također čine ovaj procesor vrlo lošim u pogledu overklokiranja – maksimalni postignuti takt je svega 4,6 GHz odnosno 50 MHz više u odnosu na tvorničke postavke.

Ryzen 9 5900X donosi golemo povećavanje performansi u odnosu na Ryzen 9 3900XT kojeg smo testirali prije nekoliko mjeseci. Na papiru cjenovno slični i9-10900K rastura u svemu osim par igara, gdje je razlika svega par fps. Pri punom opterećenju krčka se na ugodnih 66 °C, a da se i solidno  overklokirati. Hvatajući maksimalni takt dosegli smo 4,7 GHz uz napon jezgre podešen u BIOS-u na 1,325 V, uz LLC 3 (srednja razina LLC-a), a što je u praksi pod opterećenjem rezultiralo naponom od 1,28 V. U ovom slučaju zagrijavanje je poprilično visoko, pa temperatura procesora doseže 89 °C. Nažalost nismo imali vremena za dodatno igranje s postavkama, no poučeni iskustvom s modelom 5950X kojeg smo testirali posljednjeg, možda bi bilo optimalnije da smo gađali takt od 4,6 GHz uz znatno niži napon. Bilo kako bilo, overklokirati se može, no imajte na umu da u tom slučaju gubite benefite visokih vršnih taktova pri višim opterećenjima. Ako ciljate na visoke performanse u svim vrstama aplikacija i igrama, ovaj procesor se nameće kao optimalan izbor u pogledu omjera performansi i cijene.

Ryzen 9 5950X je kao i njegov prethodnik, priča za sebe. Procesor je sa svojih 16 jezgri na pola puta između procesora za normalne korisnike i onih namijenjenih profesionalcima, kao što su Threadripperi koji počinju od 24, a idu čak 64 jezgre. Tu ponovo vidimo golemu nadmoć nad izravnim prethodnikom koji de facto ni nema konkurenciju od strane Intela. Procesor se jednako dobro overklokira kao i 5900X, no s obzirom da ima 16 jezgri, tu nismo ni željeli forsirati 4,7 GHz već smo odmah tražili napon za 4,6 GHz. Ispalo je da je traženi napon majušan – 1,2 volta u BIOS-u, uz jednak LLC 3, što u praksi rezultira s naponom od 1,17 V i vršnom temperaturom od 81 °C. S obzirom da će ovaj procesor kupovati korisnici kojima će performanse s opterećenjem svih jezgri biti dosta bitne, lijepo je vidjeti da se one mogu još dodatno povisiti bez sumanuto visokih temperatura.

Što reći na kraju svega? AMD je pod dirigentskom palicom Lise Su napravio gotovo nemoguće. Od tvrtke koja se 2012. godine batrgala i skupljala komadiće praktički na dnu hranidbenog lanca, ova žena je zajedno sa svojim suradnicima napravila lidera na tržištu procesora za stolna računala, laptope i poslužitelje, kao i tvrtku koja već par generacija isporučuje tehnološka rješenja koja su temelj vodećih igraćih konzola. Ryzeni serije 5000 krunski su dokaz AMD-ove tehnološke nadmoći nad ljutim konkurentom Intelom, koji se danas još nekako izvlačio pod mantrom vrhunskih performansi u igrama i pojedinim aplikacijama. To je s dolaskom Ryzena 5000 pogonjenih arhitekturom Zen 3 stvar prošlosti. Kralj je mrtav. Živio kralj!

AMD Ryzen 7 5800X

  • Izvrsne performanse u igrama i aplikacijama
  • PCIe 4.0
  • Golem rast performansi u odnosu na prethodnika
  • Tuče najbrži Intelov DT i9 procesor
  • Odlična kompatibilnost s memorijom
  • Far Cry 6 poklon (dok traju zalihe)
  • Imun na sigurnosne propuste aktualne u posljednjih par godina
  • Kompatibilan sa postojećim matičnim pločama
  • Visoko zagrijavanje
  • Nekome će smetati izostanak BOX hladnjaka
  • Relativno visoka cijena u odnosu na Ryzen 9 5900X
  • Slab overkloker
Performanse 10
Potrošnja 9
Dodatne mogućnosti 9
Overklokiranje 3
Cijena 6
UKUPNI DOJAM 8
Cijena 3.799 kn Prikaži sve cijene Ustupio: AMD

AMD Ryzen 9 5900X

  • Vrhunske performanse u igrama i aplikacijama
  • PCIe 4.0
  • Golem rast performansi u odnosu na prethodnika
  • Deklasira Intelov 10900K, ali i neke LGA-2066 procesore
  • Odlična kompatibilnost s memorijom
  • Far Cry 6 poklon (dok traju zalihe)
  • Imun na sigurnosne propuste aktualne u posljednjih par godina
  • Solidan overkloker
  • Kompatibilan sa postojećim matičnim pločama
  • Ne kuha kavu
Performanse 10
Potrošnja 9
Dodatne mogućnosti 9
Overklokiranje 7
Cijena 8
UKUPNI DOJAM 10
Cijena 4.339 kn Prikaži sve cijene Ustupio: AMD

AMD Ryzen 9 5950X

  • Klasa za sebe u pogledu performansi i cijene
  • Vrhunske performanse u igrama i aplikacijama
  • PCIe 4.0
  • Golem rast performansi u odnosu na prethodnika
  • Deklasira većinu Intelovih LGA-2066 procesora
  • Odlična kompatibilnost s memorijom
  • Far Cry 6 poklon (dok traju zalihe)
  • Imun na sigurnosne propuste aktualne u posljednjih par godina
  • Solidan overkloker
  • Kompatibilan sa postojećim matičnim pločama
  • Ne kuha kavu
Performanse 10
Potrošnja 9
Dodatne mogućnosti 9
Overklokiranje 7
Cijena 8
UKUPNI DOJAM 10
Cijena 6.849 kn Prikaži sve cijene Ustupio: AMD