DigitalRazor

Статьи

Процессоры AMD Ryzen X3D в рабочих задачах

В этом материале расскажем, почему постулат «Ryzen X3D предназначены только для игр» можно считать устаревшим. Почему Ryzen 9900X3D и 9950X3D — не просто какие-то странные процессоры, а очень любопытное гибридное решение. Вариант для тех, кто использует компьютер не только для игр, но и для работы.

Принято считать, что процессоры AMD Ryzen X3D с дополнительным кэшем — исключительно геймерское решение. Из-за особенностей строения «обычные» Ryzen действительно опережают Ryzen X3D в рабочих задачах… но мы же не просто так предлагаем рабочие станции на базе 9950X3D? Возможно, инженеры DigitalRazor что-то знают?

Сразу о главном

Для тех, кто максимально спешит, краткое изложение материала:

• Да: Ryzen 7900X3D и 7950X3D для рабочих задач — выбор спорный. Они ощутимо уступают «обычным» 7900X и 7950X;

• Но: новые Ryzen 9000X3D для рабочих задач — выбор интересный. Благодаря оптимизации архитектуры и сторонним улучшениям 9900X3D и 9950X3D не только не хуже 9900X и 9950X, но иногда даже опережают их;

• При этом : 9900X3D и 9950X3D предлагают игровую производительность топового уровня — прилично большую, чем 9900X и 9950X;

• В итоге : X3D 9000-й серии — заманчивое предложение для тех, кто за компьютером и работает, и играет.

Самый главный график:

Техническая «база»

Почему многие считают, что Ryzen X3D плохо подходят для работы? Помимо «сырой» производительности (тесты будут чуть ниже) есть минимум три технических нюанса. Для полноты картины разберём каждый.

Проблема первая: «бутерброд» и сниженные частоты

Как мы рассказывали в общем материале про технологию 3D V-Cache, процессоры Ryzen X3D физически отличаются от «обычных» Ryzen. У моделей 5000- и 7000-й серий микросхема с дополнительной кэш-памятью распаяна прямо над ядрами. Между ядрами и теплораспределительной крышкой появился ещё один слой кремния. Охлаждать непосредственно ядра стало намного проблематичнее, поэтому инженерам AMD пришлось ужать частоты.

В отличие от игр рабочие приложения не нуждаются в большом количестве кэша. Сколько-то есть — и хорошо. Рабочие приложения любят частоту. Казалось бы, по «сухим» цифрам между Ryzen 7950X и Ryzen 7950X3D разница малозаметна:

Заявленная boost-частота у них одинаковая. Да, базовая частота отличается. Но что такое 300 МГц, когда речь идёт про 4200–4700 МГц? Подумаешь, какие-то 6,5%. Многие готовы принести эту жертву в рабочих задачах ради значительного ускорения в играх. Но правда в том, что иногда цифры — это всего лишь цифры.

Реальные частоты работы Ryzen 7950X и 7950X3D отличаются куда серьёзнее. При одноядерной нагрузке 7950X даже выходит за заявленные 5,7 ГГц. 7950X3D может их лишь «потрогать», но не работать на них постоянно. Задействуется больше ядер — ситуация усугубляется, потому что дополнительный нагрев выходит на первый план. Номинально цифры одинаковые, но фактически Ryzen 7950X может агрессивнее «бустить».

Проблема вторая: некорректное распределение нагрузки

У 6- и 8-ядерных процессоров Ryzen под крышкой одна микросхема (чиплет) с ядрами. У 12- и 16-ядерных моделей их уже две. Дополнительный кэш распаян только над одним из чиплетов, но доступ к нему имеют все ядра. Поэтому возможна ситуация, когда нагрузка распределяется некорректно.

Рабочее приложение, способное задействовать только 8 ядер/потоков, частично использует «голый» чиплет и частично — чиплет с кэшем. Ядрам необходимо общаться друг с другом, но они физически на разных кристаллах, что приводит к дополнительным задержкам. Ну а задержки — это синоним снижения производительности.

И да, у 12- и 16-ядерных моделей без кэша тоже есть такая проблема. Но она стоит не так остро, поскольку добавочного кэша нет.

Проблема третья: оптимизация со стороны приложений

Неправильное распределение нагрузки — проблема не только планировщика задач Windows и прошивки материнской платы. Зачастую сами приложения плохо оптимизированы, поэтому «не понимают», что чисто технически работают не с одним процессором, а с двумя. Просто они в одном корпусе. Для приложений нет разницы, что ядро №2 расположено в одном чиплете, а №10 — в другом.

Изменения, внесённые в Ryzen 9000X3D, конечно же не повлияли на это недоразумение. Однако с момента выхода первых X3D-чипов уже прошло три года. Хотя это не особо афишировали, но со своей стороны разработчики приложений сгладили проблему. Пусть и частично, но сгладили. Как знать, может, спустя год-два станет ещё лучше.

Ryzen 9000 и перемены

Поворотным моментом для применения Ryzen X3D в рабочих станциях стал выход линейки Ryzen 9000. Игровой Ryzen 9800X3D не слишком отличается от прямого предшественника в разрезе рабочих задач. А вот 9900X3D и 9950X3D — это совсем другой разговор.

Во-первых, микросхема с дополнительным кэшем переехала под ядра. Теперь теплоотвод от самих ядер лучше, а значит — рабочие частоты выше. И действительно, если 7950X3D лишь «простреливал» до частот уровня 7950X, то между 9950X3D и 9950X разницы нет.

Во-вторых, похоже, что AMD втихую начала использовать для X3D отборные кристаллы. Иначе никак не объяснить, что при аналогичном напряжении 9950X3D выдаёт на сотню-другую мегагерц больше, чем «обычный» 9950X. Хотя, казалось бы.

В-третьих, прокачали планировщик задач. Процессор теперь грамотнее распределяет нагрузку внутри себя. Речь не только о нагрузке между чиплетами с кэшем и без. Планировщик научился автоматически выбирать самое удачное ядро. К примеру, если приложение работает только в однопоточном режиме, то процессор перекинет его на самое высокочастотное ядро. Если задействует 4 потока — выберет 4 лучших ядра, но в рамках одного чиплета. Перераспределение происходит постоянно и «на лету».

В-четвёртых, появилась AMD Application Compatibility Database. Это перечень приложений и игр, разработчикам которых инженеры AMD помогли реализовать специальные оптимизации для многоядерных X3D-чипов. В основном AMD хвастается оптимизациями в играх, но в некоторых приложениях они тоже работают. К примеру, в пакете Adobe.

Модельный ряд

Для рабочих приложений лучше всего подходят процессоры серии Ryzen 9. Хотя часть программ по старинке задействует всего пару ядер, всё-таки индустрия стремится к многопоточности. Некоторые приложения способны загрузить 12–16 ядер полностью уже сейчас. Поэтому в рабочих станциях DigitalRazor мы используем только многоядерные решения. Но это лишь половина преимуществ Ryzen 9.

Есть ещё один неочевидный плюс многоядерных чипов — большие шансы на победу в «кремниевой лотерее». Для однопоточного приложения процессор выбирает самое удачное ядро — то, которое способно удерживать высокие частоты лучше других. Очевидно, что в выборке из 12 или 16 ядер больше шансов получить удачное ядро, чем в выборке из 6 или 8. В следующем разделе наглядно продемонстрируем этот эффект.

Интересный факт: в случае с процессорами Ryzen толком непонятно, как вообще образуются удачные ядра. Разный частотный потенциал отдельных кристаллов ещё можно объяснить (во время производства хорошие были ближе к центру кремниевой пластины, плохие — к краю), но отличия в рамках одного кристалла — загадка природы.

Тестирование

Теоретика — это замечательно, но пора переходить к практическому исследованию. В этот раз не будем останавливаться на тестовом стенде. Достаточно отметить, что для чистоты эксперимента использовались последние версии прошивок материнских плат, Windows и различных драйверов. Видеокарта — GeForce RTX 5080.

Рабочая станция DigitalRazor Performance Pro на базе Ryzen 9 9950X3D. На схожей проводились тесты

Единственный момент — оперативная память DDR5-6400. Хотя стоковым режимом работы для Ryzen 9000 являются 5600 МГц по памяти, сейчас стоимость 6400-мегагерцовых плашек практически аналогична. Переплата примерно в 1000 рублей за 32-гигабайтный комплект несущественна на фоне стоимости всей системы, а «профит» — ощутимый. Владельцы крутых комплектов с частотой под 8 ГГц могут рассчитывать на прибавку в районе 1–2%.

Какие-либо технологии для улучшения производительности от AMD, Intel или производителя материнской платы мы не использовали для получения максимально корректных результатов. Какие настройки инженеры посчитали оптимальными — такие и есть.

Фотография: Lightroom Classic

По общей оценке X3D-варианты совсем чуть-чуть уступают «обычным». И если в случае 16-ядерных моделей разница на уровне погрешности измерений, то 9900X3D отстаёт от 9900X более ощутимо.

Справедливости ради, мы бы не рекомендовали ни один из этих процессоров для Lightroom Classic. В лучшем случае они предлагают ту же производительность, что и аналоги без X3D, но за большие деньги. К тому же, для Lightroom любой из этих процессоров слишком «жирный».

Графический дизайн: Adobe Photoshop

Adobe Photoshop — приложение, которое практически не использует GPU-ускорение. Photoshop любит максимальную однопоточную производительность. Здесь начинают проявляться преимущества упомянутой выше «кремниевой лотереи». Пусть и совсем чуть-чуть, но 9900X3D и 9950X3D опережают аналоги без дополнительного кэша.

Отдельного упоминания достоин Ryzen 7 9700X. Хотя по характеристикам он во всём хуже старших моделей, в этом тесте вырвался в абсолютные лидеры. Аномально высокие или низкие единичные результаты действительно бывают. Но обычно мы делаем по три прогона каждого теста. 9700X оказался самым быстрым в каждом из трёх. Честно говоря, мы затрудняемся технически объяснить, почему так получилось.

Видеомонтаж: Adobe Premiere Pro

В зависимости от кодека 9950X3D на 5–7% опережает «обычный» 9950X. В виде исключения только Intraframe, где разница совсем незначительная. Но про пару из 9900X3D и 9900X этого не скажешь. Во всех тестах они предельно близки. И это даже хороший результат, ведь не придётся платить «налог на X3D».

Анимация: Adobe After Effects

After Effects — однопоточное приложение, где «решает» частота работы и удельная производительность на мегагерц. С небольшим отрывом 9950X3D снова вырывается вперёд. И снова наблюдается картина, когда 9900X опережает 9950X3D.

Видеомонтаж и анимация: DaVinci Resolve Studio

В DaVinci Resolve картина уже закономерная: 16-ядерник 9950X3D быстрее аналога без дополнительного кэша, а 12-ядерный 9900X3D отстаёт от «обычного» варианта.

Рендеринг на CPU: Cinebench, Blender и V-Ray

Обычно для рендеринга на процессоре мы рекомендуем рабочие станции на многоядерных Ryzen Threadripper, которые обеспечивают практически двукратное ускорение. Тем не менее, эти бенчмарки полезны для некоторых художников и могут служить хорошим ориентиром для других рабочих процессов.

Во всех трёх тестах флагманский X3D-чип опережает вариант без X3D. В среднем преимущество на 9%. Что касается 9900X3D, тут обсуждать нечего — просто уровень 9900X.

Игры

Раз уж мы назвали Ryzen 9000X3D любопытными гибридными вариантами и для игр, и для работы, без парочки тестов в играх не обойтись.

В целом, оба процессора предлагают предтоповую производительность в играх, отставая только от культового 9800X3D. Обратим внимание, что если многоядерные чипы 7000-й серии ощутимо отставали от проворного 7800X3D, то представители нового поколения уступают всего 1–2%.

Итоги

Говорят, талантливый человек талантлив во всём. Но также говорят, что если ты мастер во всём, то на самом деле ты не мастер ни в чём.

В такую ситуацию попали 12- и 16-ядерные чипы Ryzen X3D. Они не были лучшими ни в профессиональных приложениях, ни в играх, при этом стоили дорого. По сути, AMD хотела усесться сразу на два стула, но получилось что-то уровня «ни рыба, ни мясо». А вот представители 9000-й серии — это уже совсем другая история.

Ryzen 9 9950X3D

Флагманский 9950X3D не только не уступает аналогу без дополнительного кэша, но и опережает его в среднем на 7%. В качестве исключения только Lightroom Classic, где мы увидели минимальное отставание в производительности. Определённо это лучший выбор для пользователей, которые за компьютером не только работают, но и играют.

Ryzen 9 9900X3D

С предфлагманской моделью ситуация несколько иная. Можно сказать, что AMD избавилась от «налога на X3D». Почти во всех тестах 9900X3D идёт на одном уровне с 9900X. Но здесь проблема другая: за стоимость 9900X3D можно приобрести 9950X. Да, он будет похуже в играх, но 16 ядер просто не оставляют шансов 12 ядрам, пусть и «стероидным».

В целом

Рабочая станция на 9950X3D — топовый универсальный вариант для всего.

На базе 9900X3D — допустимое, но всё же спорное решение. Для рабочих приложений лучше взять полноценные 16 ядер.

На базе 7950X3D или 7900X3D — не стоит. Лучше рассмотреть вариант на «обычном» 7950X.

Один из вариантов рабочей станции

Автор DigitalRazor

Мы более 10 лет разрабатываем и производим современные компьютеры, рабочие станции и GPU-серверы, сочетая технологии, опыт и индивидуальный подход.
Наша миссия — делать выбор техники простым и вдохновлять пользователей на новые достижения.