Журнал о технологиях и строительстве

Чуть бoлee гoдa нaзaд кoмпaния AMD явилa миру нaстoящee чудo. Eй удaлoсь нe прoстo вeрнуться в числo прoизвoдитeлeй быстрoдeйствующиx x86-прoцeссoрoв, нo либo, чтo нaзывaeтся, нaвeсти шoрoxу нa этoм рынкe. Дeйствитeльнo, прeдлoжив мaссoвым пoльзoвaтeлям oчeнь нeплoxиe прoцeссoры, рaспoлaгaющиe срaзу вoсeмью быстрoдeйствующими ядрaми с принципиaльнo нoвoй микрoaрxитeктурoй Zen, AMD нa кaкoe-тo врeмя смoглa дaжe oстaвить пoзaди Intel и пeрexвaтить инициaтиву. В кoи-тo вeки микрoпрoцeссoрнoму гигaнту, прeдлaгaвшeму нa тoт мoмeнт срeднeстaтистичeскoму пoльзoвaтeлю лишь чeтырёxъядeрныe CPU, пришлoсь в срoчнoм пoрядкe нaвeрстывaть oтстaвaниe.

Впрoчeм, длитeльным триумф AMD нe стaл. У Intel быстрo нaшёлся впoлнe дoстoйный oтвeт нa прoцeссoры Ryzen – шeстиядeрныe Coffee Lake, кoтoрыe блaгoдaря микрoaрxитeктурe с бoлee высoким пoкaзaтeлeм IPC смoгли дoтянуться дo тex рубeжeй прoизвoдитeльнoсти, кoтoрыe чуть рaнee взялa AMD. И в кoнeчнoм итoгe прoшлый гoд зaкoнчился с нeким пaритeтoм: у AMD в aссoртимeнтe были вoсьмиядeрныe прoцeссoры, xoрoшo пoкaзывaющиe сeбя в рeсурсoёмкиx прoфeссиoнaльныx прилoжeнияx, a Intel взaмeн прeдлaгaлa шeстиядeрныe CPU, прeвoсxoдящиe Ryzen при игрoвыx нaгрузкax.

В рeзультaтe всex этиx сoбытий в выигрышe oкaзaлись пoтрeбитeли: зa 2017 гoд прoцeссoрнaя прoизвoдитeльнoсть скaкнулa тaк сильнo, кaк нe рoслa ужe oчeнь дaвнo. Мaссoвыe CPU вeрxнeгo урoвня прибaвили в быстрoдeйствии бoлee чeм в пoлтoрa рaзa, a прoцeссoры, eщё кaкиx-тo пoлтoрa гoдa тoму нaзaд считaвшиeся нeдoсягaeмыми флaгмaнaми, в oднoчaсьe прoвaлились дo срeднeгo урoвня. И этo – дaлeкo нe кoнeц, a тoлькo нaчaлo истoрии. 2018 гoд oбeщaeт пoдaрить нaм нe мeнee зaxвaтывaющee прoдoлжeниe вeликoгo прoтивoстoяния.

Кaк и в прoшлoм гoду, пeрвoй свoй xoд дeлaeт AMD. Сeгoдня, 19 aпрeля, кoмпaния нaчинaeт прoдaжи 12-нм пoтрeбитeльскиx прoцeссoрoв Ryzen нoвoгo пoкoлeния Zen+. Дaвaйтe пoсмoтрим, мoгут ли эти нoвинки стaть дoстoйными прoдoлжaтeлями трaдиций, зaлoжeнныx иx прeдшeствeнникaми, и имeют ли oни шaнс вызвaть в рядax энтузиaстoв тaкoй жe эмoциoнaльный пoдъём, кaк и пeрвoнaчaльныe Ryzen. Вeдь тaк xoчeтся вeрить, чтo прoшлoгoдний успex AMD был нe рaзoвoй aкциeй и вo блaгo прoгрeссa кoмпaния будeт уязвлять Intel eщё и eщё.

⇡#Zen+: нoвый тexпрoцeсс или нeчтo бoльшee?

Пoслe тoгo кaк AMD зaвeршилa рaбoту нaд свoeй нoвoй ширoкoй микрoaрxитeктурoй Zen, oнa слoвнo пeрeрoдилaсь и вoспрянулa дуxoм. У кoмпaнии пoявился нe тoлькo кoнкурeнтoспoсoбный мoдeльный ряд дeсктoпныx, сeрвeрныx и мoбильныx прoцeссoрoв, нo и дaлeкo идущиe плaны. Тaк, прaктичeски срaзу вслед за анонсом первых Ryzen была продемонстрирована впечатляющая дорожная карта, в которой на каждый последующий год вплоть до конца десятилетия запланированы какие-либо усовершенствования имеющегося проекта Zen. В частности, 2018 год должен был быть ознаменован выходом улучшенных процессоров Zen+, и с этим AMD вновь не подвела своих поклонников. С момента анонса первых представителей семейства Ryzen прошло лишь чуть более года, и AMD вновь становится главным героем процессорного рынка: у компании готово обновление десктопного модельного ряда – процессоры Ryzen двухтысячной серии.

Впрочем, сразу же следует пояснить, что Zen+ никаким серьёзным шагом вперёд всё-таки не является. Полноправное следующее поколение своей микроархитектуры, Zen 2, компания AMD собирается представить только в 2019 году с одновременным переводом производства процессоров на 7-нм нормы. Zen+ же – это, по задумке разработчиков, всего-навсего обновление первоначального дизайна, направленное на исправление наиболее критичных проблем. Тем не менее без приятного сюрприза не обошлось. Помог с ним производственный партнёр AMD – компания GlobalFoundries, которая успела запустить в строй улучшенный техпроцесс (относительно изначальной 14-нм технологии, лицензированной у Samsung) с 12-нм нормами 12LP – «leading performance». Поэтому в конечном итоге Zen+ — это не просто «работа над ошибками», это перевод старого дизайна на новые полупроводниковые рельсы.

Даже если просто посмотреть на фотографию восьмиядерного кристалла Zen+, то совершенно очевидно, что перед нами практически то же самое ядро Zeppelin, которое использовалось в процессорах Ryzen до этого. Иными словами, никакого нового проекта для 12-нм процессоров AMD не делала: это простая смена техпроцесса с минимальными изменениями в дизайне.

Обычно уменьшение норм техпроцесса приводит к снижению себестоимости производства, так как полупроводниковые кристаллы, построенные по более «тонким» нормам, получаются меньше по площади. Но с Zen+ в этом отношении тоже почти ничего не изменилось. Восьмиядерный кристалл процессоров Summit Ridge с первоначальной микроархитектурой Zen имел площадь порядка 212 мм2. Новая версия CPU с микроархитектурой Zen+, получивших кодовое имя Pinnacle Ridge, имеет площадь 209,78 мм2. Почти такой же осталась и сложность кристалла: в Summit Ridge число транзисторов – 4,8 млрд, а в Pinnacle Ridge – 4,94 млрд. То есть прирост плотности микроэлектронного дизайна составляет лишь 4,4 процента, и затевать переход ради такой экономии вряд ли было целесообразно.

Но техпроцесс 12LP блеснул в другом: он позволяет поднять производительность транзисторов, одновременно понизив их токи утечки. Иными словами, новая технология даёт возможность выпускать более скоростные процессоры, чем AMD не преминула воспользоваться. И это гораздо важнее каких-то там минорных улучшений в микроархитектуре: новые процессоры Pinnacle Ridge банально быстрее за счёт тактовой частоты.

В представителях нового семейства Ryzen 2000 рабочие частоты выросли в среднем на 300 МГц. Иными словами, улучшив качество полупроводниковых кристаллов, AMD провела заводской разгон своих CPU. Причём именно разгон в полном смысле этого слова: новые процессоры не только быстрее по частоте, но и используют более высокие напряжения питания и, как итог, имеют более высокое тепловыделение с энергопотреблением. AMD, правда, уверяет, что при сопоставлении Summit Ridge и Pinnacle Ridge на одинаковой тактовой частоте и при одинаковом напряжении 12-нм дизайн полупроводниковых кристаллов выигрывает в экономичности порядка 10-15 процентов. Пусть так, но с конечными продуктами ситуация обратная.

⇡#Модельный ряд Pinnacle Ridge

Сегодня AMD начинает продажи четырёх новых Ryzen двухтысячной серии, известных также под кодовым именем Pinnacle Ridge. Два процессора принадлежат к семейству Ryzen 7 и являются восьмиядерниками, и два процессора относятся к семейству Ryzen 5 и имеют по шесть вычислительных ядер. Эта четвёрка Pinnacle Ridge заменяет собой все восьмиядерные и шестиядерные процессоры Summit Ridge, которые имелись в ассортименте AMD до этого, проводя серьёзное реформирование модельного ряда.

Характеристики новых Ryzen 7 в сравнении с предшественниками выглядят следующим образом.

Ryzen 7 2700X
Ryzen 7 2700
Ryzen 7 1800X
Ryzen 7 1700X
Ryzen 7 1700

Кодовое имя
Pinnacle Ridge
Pinnacle Ridge
Summit Ridge
Summit Ridge
Summit Ridge

Технология производства, нм
12
12
14
14
14

Ядра/потоки
8/16
8/16
8/16
8/16
8/16

Базовая частота, ГГц
3,7
3,2
3,6
3,4
3,0

Частота в турборежиме, ГГц
4,3
4,1
4,0
3,8
3,7

Разгон
Есть
Есть
Есть
Есть
Есть

L3-кеш, Мбайт
2 × 8
2 × 8
2 × 8
2 × 8
2 × 8

Поддержка памяти
DDR4-2933
DDR4-2933
DDR4-2666
DDR4-2666
DDR4-2666

Линии PCI Express 3.0

20
20
20
20
20

TDP, Вт
105
65
95
95
65

Сокет
Socket AM4
Socket AM4
Socket AM4
Socket AM4
Socket AM4

Официальная цена
$329
$299
$349
$309
$299

Говоря о ситуации в целом, стоит ещё раз подчеркнуть, что Zen+ – это 12-нм реинкарнация привычного Zen, с минимальными отличиями на уровне внутреннего оснащения и микроархитектуры. Поэтому все базовые вещи вроде общей структуры полупроводниковых кристаллов, которые продолжают быть скомпонованными из четырёхъядерных CCX-модулей, объёмов кеш-памяти, особенностей работы технологии SMT, поддержки внешних интерфейсов и т. п. не менялись. Главное оружие Zen+ – это повысившиеся тактовые частоты, открывшиеся благодаря новому технологическому процессу GlobalFoundries.

На старший процессор поколения Zen+, Ryzen 7 2700X, стоит обратить особое внимание. Дело в том, что AMD решила сократить число предлагаемых восьмиядерников с трёх до двух моделей, и данная модификация выступает заменой не только для Ryzen 7 1700X, но и для Ryzen 7 1800X. Тем не менее, даже если сравнивать её со старшим восьмиядерным Summit Ridge, новинка смотрится достаточно выигрышно – частота стала выше на 200-300 МГц, а стоимость при этом даже понизилась. Остальные же основные потребительские характеристики неизменны за одним исключением: расчётное тепловыделение нового флагмана получилось больше на 10 Вт. Такова цена выросших частот.

Для того чтобы обеспечить пользователей адекватной системой охлаждения, AMD будет снабжать коробочную версию этого CPU новым производительным кулером – Wraith Prism. Данная система охлаждения представляет собой логическое развитие Wraith Max с медным основанием, четырьмя тепловыми трубками и технологией прямого контакта. Вентилятор кулера имеет два режима (быстрый и медленный), а также оснащён управляемой RGB-подсветкой, которая может быть интегрирована в общую схему иллюминации системного блока.

Младший восьмиядерный процессор семейства Pinnacle Ridge, Ryzen 7 2700, в отличие от старшего собрата сохранил свою экономичность и, так же как предшественник, вписывается в тепловой пакет 65 Вт. Номинальная частота такого CPU установлена в 3,2 ГГц – на 200 МГц выше, чем у Ryzen 7 1700, но в турборежиме обещан разгон до 4,1 ГГц, что даже выше турбочастоты Ryzen 7 1800X. Впрочем, о привлекательности такого предложения можно спорить. Стоит Ryzen 7 2700 всего лишь на $30 дешевле флагмана, а его номинальная частота ниже на целых полгигагерца. Конечно, кому-то приглянется энергоэффективность такой модели, ведь по производительности на ватт она явно лучше, чем Ryzen 7 2700X. Но при этом нужно иметь в виду, что разгон младшего восьмиядерника, скорее всего, окажется хуже, чем у флагмана. Для таких процессоров как Ryzen 7 2700, производителю приходится специально отбирать полупроводниковые кристаллы с низкими токами утечки, а их предельные частоты обычно получаются ниже.

Изменения в рядах шестиядерников менее кардинальны, начиная с того, что на смену паре моделей Summit Ridge приходит два зеркальных последователя Pinnacle Ridge.

Ryzen 5 2600X
Ryzen 5 2600
Ryzen 5 1600X
Ryzen 5 1600

Кодовое имя
Pinnacle Ridge
Pinnacle Ridge
Summit Ridge
Summit Ridge

Технология производства, нм
12
12
14
14

Ядра/потоки
6/12
6/12
6/12
6/12

Базовая частота, ГГц
3,6
3,4
3,6
3,2

Частота в турборежиме, ГГц
4,2
3,9
4,0
3,6

Разгон
Есть
Есть
Есть
Есть

3-кеш, Мбайт
2 × 8
2 × 8
2 × 8
2 × 8

Поддержка памяти
DDR4-2933
DDR4-2933
DDR4-2666
DDR4-2666

Линии PCI Express 3.0

20
20
20
20

TDP, Вт
95
65
95
65

Сокет
Socket AM4
Socket AM4
Socket AM4
Socket AM4

Официальная цена
$229
$199
$219
$189

Ryzen 5 2600X и 2600 по сравнению с Ryzen 5 1600X и 1600 имеют на 200-300 МГц более высокие тактовые частоты, но схожи по остальным параметрам. В частности, не изменился и тепловой пакет – 12-нм технология в данном случае даёт такую возможность. А вот цена у новинок чуть подросла: высокий спрос именно на шестиядерные модели Ryzen даёт AMD такое право. Впрочем, в качестве компенсации комплект поставки старшего шестиядерника теперь тоже включает кулер. К старшему 95-ваттному Ryzen 5 2600X в коробочной комплектации AMD прилагает собственный охладитель Wraith Spire, в то время как с 65-ваттым Ryzen 5 2600 будет поставляться более простой кулер Wraith Stealth.

Как и раньше, шестиядерные 12-нм процессоры Ryzen основываются на точно таком же полупроводниковом кристалле, что и восьмиядерные флагманы, но с аппаратно заблокированной парой ядер. В Ryzen 5 2600X и 2600 по сравнению с Ryzen 7 2700X и 2700 отключено по одному ядру в каждом четырёхъядерном CCX-модуле, то есть структурная схема, по которой построены шестиядерные CPU, – 3+3. Это означает, что в новых Ryzen 5 сохраняется доступ ко всему L3-кешу, и, как и их старшие восьмиядерные собратья, они могут похвастать суммарным объёмом кеш-памяти третьего уровня 16 Мбайт.

Новые Ryzen двухтысячной серии сохраняют совместимость с экосистемой Socket AM4, хранить верность которой AMD обещает как минимум до 2020 года. Это значит, что процессоры Pinnacle Ridge могут быть установлены в те же материнские платы, что и Summit Ridge. Единственное требование – наличие поддержки новинок в BIOS. Но на этот раз производители материнских плат подготовились заранее: необходимые для Ryzen двухтысячной серии обновления прошивок распространяются с начала этого года. Поэтому каких-либо проблем с переводом старых Socket AM4-систем на Pinnacle Ridge быть не должно.

Впрочем, относительно 105-ваттного Ryzen 7 2700X все же следует сделать важную оговорку. Как предупреждает сама AMD, некоторые старые платы на базе B350 и A320 новый флагманский процессор могут не потянуть. Система при этом запустится, но под нагрузкой материнская плата будет ограничивать частоту процессора, заставляя работать его не в полную силу с искусственно пониженным энергопотреблением.

⇡#Технологии Precision Boost 2 и XFR2

Скоростное преимущество Pinnacle Ridge перед их предшественниками обуславливается не только ростом паспортных показателей базовой частоты и максимальной частоты в турборежиме. В новых процессорах AMD изменила также алгоритмы управления частотой под нагрузкой, и теперь имеющиеся технологии авторазгона работают заметно агрессивнее, чем раньше. Это означает, что преимущество в производительности новых Ryzen 2000 может увеличиваться в сценариях работы, не полностью нагружающих вычислительные ресурсы процессора.

В первую очередь реформы затронули технологию Precision Boost, выступающую эдаким аналогом интеловского алгоритма Turbo Boost. Суть Precision Boost заключается в непрерывном сборе телеметрии о температурах и энергопотреблении ядер процессора и, если текущие условия это позволяют, увеличении их частоты выше номинала с шагом 25 МГц вплоть до установленного предела. Первая версия этой технологии, реализованная в Summit Ridge, использовала два варианта такого разгона. Когда работой были заняты одно или два ядра процессора, частота могла повышаться до определённой спецификациями максимальной турбочастоты. В том же случае, когда нагрузка ложилась на три или большее число ядер, использовался другой, более консервативный предел, который обычно был на 200-300 МГц ниже разрешённой для турборежима максимальной частоты.

В Pinnacle Ridge применяется следующая версия данной технологии авторазгона, Precision Boost 2. В ней предельные частоты уже не имеют жёсткой привязки к числу загруженных работой вычислительных ядер, и поэтому при нагрузке на три и большее число ядер процессор имеет возможность разгоняться сильнее, чем раньше. Благодаря этому в приложениях, которые не используют сразу все доступные вычислительные ядра, разрыв в частотах новых и старых Ryzen может быть существенно выше, чем можно было бы ожидать, исходя из паспортных спецификаций новинок.

В качестве примера можно сопоставить рабочие частоты Ryzen 7 1800X и Ryzen 7 2700X. Согласно спецификациям, их частота расходится на 100-300 МГц. Но если посмотреть на реально наблюдающиеся при различной нагрузке показатели, то окажется, что преимущество новинки может даже превышать 500 МГц. Такая картина наблюдается при работе трёх-четырёх потоков, но и при других вариантах неполной нагрузки разрыв между частотами Ryzen 7 2700X и Ryzen 7 1800X оказывается выше, чем можно было бы ожидать, исходя из спецификаций.

Логичным дополнением к Precision Boost 2 выступает новая версия технологии Extended Frequency Range, XFR2. Первая версия этой технологии работала при нагрузке на одно ядро и позволяла процессорам Ryzen саморазгоняться на дополнительные 100-200 МГц, выходя даже за пределы теплового пакета в том случае, если по данным внутрипроцессорного мониторинга температурный режим CPU оценивался как благоприятный. Новая, реализованная в Pinnacle Ridge версия этой технологии стала более универсальна. Теперь данный механизм может распространяться и на более серьёзную нагрузку: XFR2 научилась срабатывать при задействовании любого количества вычислительных ядер. Именно поэтому с Ryzen двухтысячной серии действительно выгодно использовать производительные системы охлаждения: с ними XFR2 позволяет процессорам развивать более высокие частоты, причём для этого от пользователя не требуется никаких усилий (помимо включения XFR2 в BIOS материнской платы) – всё работает полностью автономно.

Получается, что те увеличенные частоты Pinnacle Ridge, которые приводятся в спецификации, описывают ситуацию далеко не полностью. Благодаря свежим подходам к авторазгону новые процессоры могут предложить более заметный прирост частот в режимах с частичной нагрузкой и, как следствие, в быстродействии.

Проиллюстрировать это несложно. На приведённом ниже графике мы привели измеренный в Cinebench R15 прирост производительности, обеспечиваемый Ryzen 7 2700X по сравнению с Ryzen 7 1800X при задействовании различного числа вычислительных потоков.

При максимальной загрузке новый флагманский Socket AM4-процессор примерно на 9 процентов производительнее предшественника. Однако со снижением степени параллелизма нагрузки прирост оказывается выше. Это хорошо заметно в левой половине графика, где отражена нагрузка с числом потоков не более 6-8. В этом случае новинка может обеспечивать выигрыш в производительности на уровне 11-13 процентов. А при однопоточной нагрузке Ryzen 7 2700X быстрее Ryzen 7 1800X на целых 15 процентов. Такое распределение прироста производительности – хорошая новость для любителей игр. Именно игры нагружают процессор лишь частично, и в этом случае Pinnacle Ridge с технологиями Precision Boost 2 и XFR2 предложат дополнительные мегагерцы.

⇡#Улучшения микроархитектуры, которых нет

Рассказывая о том, что нового и хорошего появилось в Zen+, компания AMD неоднократно демонстрировала слайд, на котором утверждалось о 3-процентном улучшении показателя IPC и о снижении латентности кеш-памяти первого, второго и третьего уровней.

Однако не стоит обольщаться: приведённые здесь сведения – правда лишь отчасти. Слайд сопровождается сноской, что всё сказанное на нём основано на практическом сравнении процессоров Ryzen 7 1800X и Ryzen 7 2700X, выполненном без какого-либо их приведения к единой тактовой частоте. Поэтому снижение латентностей, измеренных в наносекундах, – во многом результат того, что Ryzen 7 2700X работает на более высокой частоте, а вовсе не итог каких-то глубинных микроархитектурных переделок.

Исключение составляет лишь ситуация с латентностью L2-кеша, которая, если верить данным AMD, улучшилась на 34 процента. Понятно, что одним только ростом тактовой частоты здесь дело не ограничивается. И L2-кеш в новых Ryzen действительно получил уменьшенную с 17 до 12 тактов латентность. Однако это тоже – не заслуга Zen+. Латентность L2-кеша на уровне 12 тактов была присуща и многим процессорам на прошлой микроархитектуре Zen, например Raven Ridge, EPYC или Threadripper. Фактически от завышенной латентности L2 страдали лишь Summit Ridge – десктопные Ryzen тысячной серии. То есть в Pinnacle Ridge скорость работы кеш-памяти второго уровня оказалась просто выровнена со всеми прочими процессорами на микроархитектуре Zen.

Наглядно всё сказанное можно проиллюстрировать следующими графиками, на которых мы показываем практически измеренную латентность подсистемы кеш-памяти у процессоров Ryzen 7 поколений Summit Ridge и Raven Ridge, частота которых приведена к единой величине – 4 ГГц.

Основная разница в скорости работы подсистемы памяти у Summit Ridge и Raven Ridge действительно прослеживается лишь на уровне L2-кеша. L1-кеш в процессорах разных поколений работает с одинаковой латентностью, а L3-кеш и память просто переносят на свой уровень преимущества, которые даёт более быстрый кеш второго уровня.

В результате Pinnacle Ridge теперь может похвастать таким же по латентности L2-кешем, как в интеловских процессорах Coffee Lake. Однако кеш-память третьего уровня и контроллер памяти в современных чипах AMD в сравнении с Coffee Lake всё ещё обладают заметно более высокими задержками, и никакого принципиального прогресса на этом направлении, увы, не видно.

Что же касается обещанного AMD трёхпроцентного роста показателя IPC в Zen+, то это утверждение, как и в случае с кешем, основано на практических измерениях производительности. И в данном случае весь прирост целиком вытекает из снижения латентности кеш-памяти, а не из каких-то глубинных улучшений. То есть микроархитектура Zen+ идентична Zen. Рекламируемое же AMD некоторое увеличение IPC в Zen+ касается лишь конкретно десктопных процессоров, и связано оно с тем, что кеш-память второго уровня в Summit Ridge была заторможена. Теперь же этот «тормоз» оказался отпущен, что и позволяет AMD говорить о достигнутом прогрессе.

⇡#Контроллер памяти и поддержка DDR4-2933

Помимо информации о том, что новые процессоры Pinnacle Ridge обладают улучшенной подсистемой кеш-памяти (что отчасти действительно так), в маркетинговых материалах AMD можно встретить сведения и о том, что некие оптимизации претерпел и контроллер памяти. В качестве обоснования приводится тот факт, что новые Ryzen двухтысячной серии получили официальную поддержку DDR4-2933 SDRAM, в то время как спецификации более ранних процессоров могли похвастать лишь совместимостью с DDR4-2666.

Но как и в случае с кеш-памятью, данное улучшение не является прерогативой Zen+, поддержка DDR4-2933 была реализована AMD ещё в APU серии Raven Ridge. Кроме того, оно носит чисто формальный характер – совместимые модули могли работать на такой частоте с Ryzen и раньше. Также необходимо учитывать, что гарантия работоспособности новых процессоров со скоростной памятью ограничивается набором дополнительных требований: поддержка DDR4-2933 обещана лишь при использовании двух планок памяти, модули DDR4 должны при этом быть одноранговыми (односторонними), а материнка должна иметь шестислойную, а не четырёхслойную печатную плату. Полностью же официальная таблица совместимости Pinnacle Ridge с различными режимами памяти выглядит следующим образом.

Число используемых слотов DIMM
Число рангов у модулей DIMM
Максимальная частота

2 из 2
Один
DDR4-2933

2 из 2
Два
DDR4-2667

2 из 4
Один
DDR4-2933

2 из 4
Два
DDR4-2400

4 из 4
Один
DDR4-2133

4 из 4
Два
DDR4-1866

Понятно, что со специально подобранными модулями памяти (например, на чипах Samsung B-die) результат может быть и лучше, но в общем случае ситуация описывается приведённой таблицей.

К сожалению, появление в официальных спецификациях Pinnacle Ridge поддержки DDR4-2933 совсем не означает, что эти процессоры смогут работать с более скоростной памятью, нежели Summit Ridge, в целом. За прошедший с момента появления первых Ryzen срок компания AMD проделала большой путь в оптимизации настроек своего контроллера памяти программным путём, и сейчас даже процессоры Ryzen тысячной серии нередко удаётся заставить работать с памятью в режимах вплоть до DDR4-3466.

Но дальше этого рубежа новые Ryzen двухтысячной серии нисколько не продвинулись – по крайней мере, об этом говорит наш практический опыт. Для проверки мы воспользовались основанным на чипах Samsung B-die высокоскоростным комплектом Corsair CMK16GX4M2B4266C19R, который в интеловских системах способен работать в режиме DDR4-4266. В системе же с процессорами Ryzen 7 1800X и Ryzen 7 2700X эта память разгонялась совершенно одинаково. И в том и в другом случае максимальная частота составила DDR4-3466 при наборе таймингов 16-16-16-32. В более скоростных режимах тесты стабильности уже не проходили.

По всей видимости, контроллер памяти новых процессоров Pinnacle Ridge на аппаратном уровне мало отличается от контроллера памяти Summit Ridge, и надежду на возможность достижения в Socket AM4-системах высоких частот памяти (что для этих систем – весьма важный фактор, оказывающий серьёзное влияние на производительность) следует связывать лишь с дальнейшей оптимизацией библиотек AGESA. Сами по себе новые Ryzen в этом плане, похоже, ничего нового не предлагают.

На то, что контроллер памяти в Pinnacle Ridge мало отличается от контроллера памяти Summit Ridge, указывают и тесты производительности. Мы сравнили скоростные параметры работающей в режиме DDR4-3200 памяти с таймингами 16-16-16-36 в системах на базе приведённых к единой тактовой частоте 4,0 ГГц процессорах Ryzen 7 1800X и Ryzen 7 2700X. Результаты получились почти одинаковыми. 

Все надежды на какие-то кардинальные изменения контроллера памяти в Zen+ не оправдываются. Память в новых Ryzen двухтысячной серии работает примерно так же, как и раньше. А это значит, что с точки зрения подсистемы памяти процессоры AMD продолжают серьёзно уступать интеловским Coffee Lake как по быстродействию, так и по максимально возможным частотам.

⇡#Новые наборы системной логики

Одновременно с процессорами Ryzen двухтысячной серии компания AMD выпускает на рынок и новый набор системной логики, X470. Пока только один, но это временно: более доступные варианты наборов логики четырёхсотой серии будут выпущены в недалёком будущем. Впрочем, особенно расстраиваться по поводу временного отсутствия на рынке более дешёвого чипсета B450 особых причин нет. AMD обещала сохранять сквозную совместимость платформ и держит своё слово: новые CPU (если речь не идёт о 105-ваттном флагмане) после обновления BIOS вполне уживаются со старыми Socket AM4-платами на чипсетах трёхсотой серии, даже с самыми простыми. Кроме того, X470 для производителей системных плат обходится дешевле флагманского набора системной логики прошлого поколения, поэтому в теории на рынке должны быть доступны и относительно недорогие материнские платы на базе обновлённого старшего чипсета.

При этом никаких особых нововведений, которые бы сделали старые Socket AM4-платы неактуальными и неинтересными, в X470 на самом деле нет. В ряде диагностических утилит новый чипсет проходит под именем Low-Power Promontory, и это хорошо описывает суть произошедших изменений. Чип X470 по сравнению с X370 имеет более низкое тепловыделение, иных же заметных аппаратных модификаций в нём не предлагается.

 
USB 3.1 Gen2
USB 3.0
USB 2.0
PCIe 3.0
PCIe 2.0
SATA
NVMe SSD

X470
2
6
6

8
8
Нет

X370
2
6
6

8
8
Нет

B350
2
2
6

6
6
Нет

A320
1
2
6

4
6
Нет

Ryzen SoC

4

16

PCIe 3.0 x4

Тем не менее это вовсе не означает, что платы, основанные на X470, будут как две капли воды похожи на материнки прошлого поколения. Запуская вместе с Pinnacle Ridge новые наборы логики, AMD дала производителям материнских плат отличный шанс поправить и улучшить дизайн своих прошлых платформ, сделав их более стабильными, более разгоняемыми и более оптимизированными.

Именно благодаря этому платы на X470 и должны стать более привлекательными по сравнению со своими предшественницами. Разработчики материнских плат охотно откликнулись на предоставленную возможность и спроектировали действительно более совершенные продукты. Беглое знакомство с новыми дизайнами позволяет заключить, что наиболее важные изменения произошли в реализации схемы питания, которая стала адаптирована для эксплуатации прожорливого Ryzen 7 2700X как в номинале, так и при разгоне. Сделанные модификации должны поднять КПД преобразователя питания, а также снизить нагрев зоны VRM в оверклокерских режимах.

Кроме того, некоторые материнские платы нового поколения получили оптимизированную трассировку слотов DIMM (гирлянда вместо Т-топологии). Такие изменения могут положительно сказаться на стабильности работы Ryzen в конфигурациях с двумя модулями памяти. Как ожидается, при разгоне памяти на удачных X470-платах при условии использования хороших оверклокерских комплектов DDR4 SDRAM из них можно будет выжимать чуть лучшие частоты. И это – тоже важное улучшение, если вспомнить о том, что внутренняя шина процессоров Ryzen, Infinity Fabric, работает синхронно с контроллером памяти.

Есть в новой платформе и ещё одно чисто программное добавление – технология SenseMI, которая посвящена увеличению производительности дисковой подсистемы. Фактически она бесплатно добавляет функциональность программного обеспечения FuzeDrive, которое ранее предлагалось в качестве отдельной опции по цене от $20 до $50. Суть в том, что SenseMI позволяет скомпоновать в единый том скоростной SSD (совершенно любого типа) и вместительный HDD, получив некое гибридное хранилище данных с высокой скоростью и вместимостью. Наиболее часто используемые файлы технология перемещает на SSD, HDD же используется в качестве места для хранения «холодных» и редко используемых данных. Предполагается, что доступ к SenseMI владельцы систем, построенных на наборах логики прошлого поколения, не получат.

Но для обычных пользователей самое главное совсем другое. Чипсет X470 выступает гарантией того, что материнская плата на его основе заработает с процессорами Ryzen двухтысячной серии «из коробки». Поддержка Pinnacle Ridge в таких платах носит врождённый характер и не требует никаких обновлений прошивок или каких-то других предварительных ритуалов.

⇡#Тестовые процессоры: Ryzen 7 2700X и Ryzen 5 2600X

Для практического знакомства с процессорами поколения Pinnacle Ridge компания AMD предоставила нам два образца: старший восьмиядерник Ryzen 7 2700X и старший шестиядерник Ryzen 5 2600X.

По внешнему виду эти CPU аналогичны своим предшественникам, что совершенно логично, если учесть их совместимость с тем же 1331-контактным процессорным гнездом Socket AM4.

Про Ryzen 7 2700X диагностическая утилита CPU-Z возвращает следующую информацию.

Нетрудно заметить, что большинство характеристик Ryzen 7 2700X совпадает с таковыми у Ryzen 7 1800X и 1700X. Это касается количества ядер и потоков (8 и 16), организации и размера кеш-памяти всех уровней (L1-кеш – 32+64 Кбайт на ядро; L2-кеш – 512 Кбайт на ядро; L3-кеш – 8 Мбайт на CCX-модуль), поддерживаемых расширений наборов команд x86 (AVX2 и FMA3), двухканального контроллера памяти и проч.

Отличия прослеживаются лишь в TDP, частоте и напряжении. Приведённый скриншот был снят при полной нагрузке на все ядра, и частота в таком состоянии составляла 3,95 ГГц. Это – существенно выше номинала, но так проявляется работа технологий Precision Boost 2 и XFR2, по возможности поднимающих частоту даже в таких случаях. Используемое напряжение питания при этом составило 1,312 В, и это – где-то на 0,05 В выше, чем требовали старшие восьмиядерные 14-нм процессоры Summit Ridge.

Близкую к 4-гигагерцевому рубежу частоту Ryzen 7 2700X демонстрирует и в утилите LinX v0.8.0 AMD Edition, хотя его нагрев при этом трудно назвать незначительным. Для проверки мы пользовались производительным кулером Noctua NH-U14S, и даже с ним температура процессорного кристалла достигала 75 градусов. Обратите внимание, у Ryzen 7 2700X показания температурного датчика Tctl выдаются с 10-градусным смещением, но материнские платы на базе нового набора логики X470 уже учитывают этот факт.

Любопытно, что предельное потребление Ryzen 7 2700X в номинальном режиме, по данным мониторинга может доходить до 113 Вт, а вместе с SoC – до 140 Вт, что явно выходит за обещанный 105-ваттный уровень. Всё это значит, что флагманский Pinnacle Ridge – весьма горячий и прожорливый процессор, к охлаждению которого нужно относиться со всей ответственностью. Особенно если иметь в виду, что эффективность технологии XFR2 прямо зависит от качества охлаждения.

Как яркую иллюстрацию последнего тезиса стоит привести тот факт, что если бы тестирование Ryzen 7 2700X проводилось с боксовым кулером Wraith Prism, а не с Noctua NH-U14S, то результаты были бы совершенно иными.

С Wraith Prism тестовый Ryzen 7 2700X нагревается на 10-15 градусов сильнее, чем с Noctua NH-U14S, – до 87 градусов, и рабочая частота при прохождении процессором проверки в LinX v0.8.0 AMD Edition составляет менее 3,8 ГГц. То есть со штатным кулером технологии авторазгона оказывают заметно более сдержанное влияние на частоту, и это закономерно приводит к более низкой производительности процессора (167 против 178 ГФлопс в Linpack).

Старший шестиядерник, Ryzen 5 2600X, в CPU-Z тоже определяется вполне ожидаемо. Шесть ядер, двенадцать потоков, два сегмента L3-кеша по 8 Мбайт.

TDP для Ryzen 5 2600X установлен на типичном 95-ваттном уровне, тактовые частоты же объявлены на 100 МГц ниже, чем у Ryzen 7 2700X. Однако как видно по скриншоту, который снят при нагрузке на все ядра, на практике шестиядерник старается не отставать от старшего собрата даже при полной 12-поточной загрузке. Технологии Precision Boost 2 и XFR2 делают своё дело и доводят частоту до 3,95 ГГц.

Правда, в ресурсоёмком LinX v0.8.0 AMD Edition частота всё же немного снижается.

По температурному режиму и используемому напряжению питания Ryzen 5 2600X похож на старший восьмиядерник. Проводя тестирование с кулером Noctua NH-U14S, мы снова увидели приближение температуры процессорного ядра к 75-градусной отметке. Отличие лишь в том, что у шестиядерных процессоров значения температуры возвращаются мониторингом без какого-либо смещения. Напряжение процессора под нагрузкой составляло 1,328 В – чуть выше, чем у Ryzen 7 2700X.

Таким образом, получается, что, несмотря на все рассказы AMD о преимуществах нового техпроцесса GlobalFoundries 12LP, на практике новые Ryzen поколения Pinnacle Ridge стали более прожорливыми и более горячими. Но всё это, конечно, не впустую, а во имя улучшения частотного потенциала.

⇡#Разгон

Честно говоря, до сих пор разгон процессоров Ryzen нельзя было назвать какой-то особенно плодотворной темой. Если говорить о флагманских процессорах прошлого поколения, то почти весь частотный потенциал, заложенный в микроархитектуре Zen, задействовался у них в штатном режиме. Типичным максимальным разгоном для Ryzen тысячной серии являлось достижение частот порядка 3,9-4,0 ГГц, что было сравнительно неплохо лишь для младших модификаций CPU, а у старших восьмиядерников и шестиядерников почти не повышало производительность относительно номинала.

С выходом Zen+ забрезжила некоторая надежда на исправление ситуации. Действительно, процессоры нового поколения переведены на более совершенный технологический процесс с 12-нм нормами, одним из ключевых улучшений в котором называется как раз рост частоты. Кроме того, представляя Pinnacle Ridge, AMD достаточно много внимания уделила рассказу о фирменной технологии пайки теплорассеивающей крышки на поверхность процессорного кристалла, которая позволяет понижать рабочие температуры CPU, что благоприятно сказываться на результатах разгона.

Однако практическая проверка показала, что особые иллюзии относительно оверклокерских возможностей Pinnacle Ridge питать всё же не стоит. Потолок разгона для новых 12-нм процессоров (при условии использования обычных методов охлаждения), по оптимистичным оценкам, находится в районе 4,2 ГГц – всего лишь на 200 МГц дальше, чем у предшественников.

Например, наш тестовый экземпляр восьмиядерного Ryzen 7 2700X при использовании воздушного кулера Noctua NH-U14S смог разогнаться всего до 4,15 ГГц. Для обеспечения стабильности процессора в таком состоянии напряжение питания было увеличено до 1,425 В с попутным выбором режима Level 3 Load-Line Calibration.

Тестирование разогнанного до 4,15 ГГц процессора Ryzen 7 2700X в LinX v0.8.0 AMD Edition никаких проблем со стабильностью не выявило. Однако температура под нагрузкой доходила до 92 градусов, что выглядит как явное указание на возможность более результативного разгона только с применением каких-то высокоэффективных методов теплоотвода.

Получается, что разгонять Ryzen 7 2700X нет почти никакого практического смысла. В номинальном режиме технологии Precision Boost 2 и XFR2 способны удерживать его частоту в диапазоне 3,95-4,35 ГГц (в зависимости от нагрузки), и будет ли синхронный разгон всех ядер до фиксированных 4,15 ГГц более эффективным вариантом – очень неоднозначный вопрос.

Шестиядерный Ryzen 5 2600X ушёл от своего старшего собрата недалеко. Для него предельным разгоном с используемым нами воздушным охлаждением оказалась точно такая же частота 4,15 ГГц, полученная при аналогичном напряжении питания 1,425 В.

Максимальная температура в тесте стабильности LinX v0.8.0 AMD Edition была зафиксирована на уровне 88 градусов.

Дальнейший разгон Ryzen 5 2600X, как и в случае с Ryzen 7 2700X, вновь упёрся в потерю процессором стабильности при попытках увеличения частоты, в том числе и с дополнительной прибавкой напряжения.

В целом результаты разгона представителей поколения Pinnacle Ridge стали в сравнении с Summit Ridge немного лучше. Однако вышло так, что рост номинальных тактовых частот обогнал увеличение заложенного в кремнии частотного потенциала. Поэтому говорить о том, что старшие процессоры в семействе Ryzen работают почти на пределе своих возможностей по частоте, сейчас стало ещё правомернее.

Выходит, что разгон старших моделей Ryzen нового поколения имеет мало смысла. Эти процессоры и так работают на очень высоких (для микроархитектуры Zen/Zen+) частотах, а интеллектуальные технологии автоматического разгона Precision Boost 2 и XFR2 хорошо помогают им выжимать в каждой конкретной ситуации максимум возможного.

Иными словами, обычный разгон, практикуемый энтузиастами для рабочих или игровых систем, в случае Pinnacle Ridge может быть действительно актуален лишь для младших моделей процессоров. Старшие Ryzen 7 2700X и Ryzen 5 2600X очень неплохо работают «из коробки», и как-то заметно повысить их производительность через разгон весьма непросто. Для этого как минимум придётся вооружиться высокоэффективной системой охлаждения (например, жидкостной), а для самой процедуры оверклокинга использовать не единый множитель для всех ядер CPU, а поядерный подход через переназначение состояний Pstate (power-performance states), что заметно сложнее. Но только в таком случае увеличение частоты выше номинала сможет для Ryzen 7 2700X и Ryzen 5 2600X действительно дать какой-то гарантированный положительный эффект.

Следующая страница →