Изучаем AMD Ryzen 7000: архитектура Zen 4 и AM5

Компания AMD рассказала о деталях своих процессоров Ryzen 7000 серии на архитектуре Zen 4 с кодовым именем "Raphael". То и дело проскакивают результаты различных бенчмарков, что новые процессоры становятся лидерами в той или иной номинации, и сама AMD упоминает, что процессоры самые передовые и производительные, однако мы остановимся на значимых результатах из доступной информации, чтобы каждый смог сделать свои выводы. Стоит отметить, что AMD не пошла по пути Intel и не стала вводить гибридные ядра в свои процессоры, однако одно нововведение будет некоторым из нас по душе. Теперь в новых Ryzen будет присутствовать встроенная графика; да, она не будет претендовать на уровень дискретных видеокарт, но теперь будет возможность выводить изображение даже без видеокарты. Да, такая возможность отсутствовала в прошлых процессорах AMD, за исключением APU - процессоров, которые не могли тягаться по процессорной производительности с процессорами без графики. 

5 цифр 5 и технические характеристики

С целью не оставлять всё на потом и разобраться, почему мы имеем 5 цифр 5, остановимся на технических характеристиках. 

• Процессоры основаны на 5 нм тех. процессе от TSMC
• Новый сокет AM5
• Процессоры работают только с DDR5
• Интерфейс PCIe 5.0
• Пиковая частота процессоров выше 5 ГГц

Итого: 5 нм, AM5, DDR5, PCIe 5, 5 ГГц. 

А теперь рассмотрим остальные особенности выпуска процессоров.

• До 16 ядер и 32 потоков, что осталось неизменно с 5000 серии.
• Частота до 5.7 ГГц у процессора Ryzen 9 7950x, тогда как у Ryzen 9 5950x была заявлена частота 4.9 ГГц.
• Чиплетная технология, которая нам уже известна, начиная с 3000 серии. В новом поколении чиплеты с ядрами изготовлены по 5 нм тех. процессору, а чиплет ввода/вывода по 6 нм.
• DDR5, которая увеличивает на 125% пропускную способность памяти на ядро.
• RDNA 2 встроенная графика, которая находится в чиплете ввода/вывода с минимальным энергопотреблением.
• Нас ждёт прирост в однопоточной производительности примерно на 29%, улучшение в многопоточной нагрузке примерно на 45% и прирост значения производительность на ватт около 28%.
• AM5 сокет LGA 1718. LGA - теперь сокет похож на Intel. Это одна из вынужденных мер, технология LGA позволяет на одной и той же площади уместить большее число контактов и площадок для них на самом процессоре.
• 600 серия чипсетов: X670E Extreme, X670, B650E Extreme и B650.
• Увеличилось энергопотребление до 170 Вт TDP и до 230 Вт в максимальных нагрузках. В сравнении с прошлым поколением с 105 Вт и 142 Вт.
• Поддержка AVX-512, VNNI.
• Заявляется появление процессоров Zen 4 с 3В V-Cache также в этом году, но пока нет информации, какие это будут процессоры.

В свет мы увидели 4 процессора: Ryzen 9 7950X, Ryzen 9 7900X, Ryzen 7 7700X, и Ryzen 5 7600X. Каждый из них будет иметь количество ядер и потоков то, которое мы привыкли видеть по предыдущим поколениям процессоров.

Обратимся к таблице ниже для просмотра основных характеристик новых процессоров.

Если сравнивать частоту работы процессоров с прошлым поколением, то она выросла на 800 МГц или на 16 процентов. Энергопотребление выросло на 38 процентов.

Архитектура Zen 4

Путешествие "Zen" продолжается, так гласит один из слайдов компании AMD, в котором нам показывается история эволюции архитектуры, начиная с 2017 года и по 2022 год. Конечно, это ещё не конец, ждём дальнейшего развития, но на данном этапе мы можем видеть основные изменения. С каждым поколением увеличивалась максимальная частота и IPC, происходили различные архитектурные изменения. С Zen и Zen+ мы увидели 8 мб кэш на комплекс из 4 ядер, технологию SMT (simultaneous multithreading или технология многопоточности, когда у 1 ядра есть два потока), новые алгоритмы буста и 14/12 нм тех. процесс. С появлением Zen 2 появился чиплетный дизайн, полноценная поддержка инструкции FP-256, увеличился кэш L3 с 8 до 16 Мб и техпроцесс уменьшился до 7 нм. Стоит обратить внимание, что AMD в первую очередь делает упор на техпроцесс чиплетов с ядрами, а не чиплета ввода/вывода. Немного отойдя от темы, чиплет ввода/вывода до сих пор имеет другой техпроцесс, хотя и значительно меньший, чем было ранее. В Zen 3 AMD показала комплексы из 8 ядер в рамках одного чиплета. Если на Zen 2 в одном чиплете находилось по 2 комплекса по 4 ядра, то теперь уже 1 чиплет = 1 комплексу из 8 ядер, также L3 кеш уже до 32 мб с изменением топологии. При этом техпроцесс остался на том же уровне. В Zen 4 техпроцесс уменьшили, теперь он составил 5 нм, без изменений остался комплекс ядер, в очередной раз изменили топологию L3 кеша, при этом оставив его объём. Увеличили объём L2 кеша до 1 Мб, а также появилась встроенное графическое ядро RDNA2. Теперь мы можем выводить изображение на экран без какой-либо видеокарты, только силами процессора.

Конечно, были произведены и ещё некоторые улучшения, но об этом чуть ниже. На этот раз AMD значительно уменьшила техпроцесс чиплета ввода/вывода, теперь он составляет 6 нм. Как можно заметить, чиплет ввода/вывода - 6 нм, а с ядрами - 5 нм. Как уже говорилось, AMD при упоминании техпроцесса делает акцент только на чиплеты с ядрами.

Теперь перейдём к топологии самого кристалла с 2 CCD (2 комплекса по 6-8 ядер в каждом) + IOD (чиплет ввода/вывода), которыми являются старшие модели 7900x и 7950x. Всё познаётся в сравнении, и мы рассмотрим новую топологию относительно архитектуры Zen 3. Если говорить о самих CCD, то изменения в топологии отсутствуют. Всё также 8 ядер 16 потоков, 32 Мб кэш L3 на каждый из CCX в CCD, аналогично прошлому поколению мы видим шину Infinity Fabric, при этом количество циклов на чтение и запись осталось аналогичным Zen 3. Теперь перейдём в cIOD. В данном блоке скорость обмена данными между Infinity Fabric и Unified Memory Controller, а также между Infinity Fabric и IO Hub Controller осталась на прежнем уровне.

Однако появился один интересный блок SyncFIFO. На самом деле AMD уже заявляла патенты на данную технологию в 2019, 2021 годах, возможно ещё когда-то. Сама технология не сказать, что новая, что-то подобное уже проскальзывало в 2005 году. Сам блок оперирует буфером «первым поступил — первым обслужен» (FIFO) с первым тактовым импульсом и одним из указателей чтения или указателем записи буфера FIFO с первой частотой, одновременно оперируя другим указателем чтения или записи на втором тактовом импульсе. Один из сериализаторов, подаваемых с выхода буфера FIFO, или десериализатор, подающий данные на вход буфера FIFO, работает со вторым тактовым импульсом. Временные импульсы дают понять указателю работающему со вторым тактовым импульсом, что он достиг заданной точки в своем цикле. Фаза вторых тактовых импульсов регулируется на основе соотношения между синхронизирующими импульсами и периодом опережения указателя, работающего с первыми тактовыми импульсами. Указатель, работающий с первым тактовым импульсом сбрасывается для достижения желаемого значения отношения. Исправляется перекос, возникающий при настройке фазы вторых тактовых импульсов. Звучит достаточно сложно и это только общее описание. Зачем же нужен данный блок? Проще говоря, если в Zen 3 fclk = uclk, то теперь это не обязательно, блок сам синхронизирует частоту во время работы согласно своих алгоритмов. Это далеко не значит, что частота IF стала на втором плане, но теперь при частоте работы памяти 6000 МГц нет необходимости в fclk = 3000. Переходя к связи между Unified Memory Controller и памятью, тут тоже произошли изменения. Так как в каждом модуле оперативной памяти теперь есть по 2 канала, то теперь данные передаются также по двум каналам от памяти до Unified Memory Controller.

Расположение чиплетов осталось аналогичным Zen 3, за исключением добавления россыпи конденсаторов. Всё аналогично прошлому поколению на 7600x и 7700x по одному чиплету, на 7900x и 7950x по 2 чиплета с CCD. Возможно, мы увидим и интересные варианты в будущем с 2 чиплетами на 7700x. AMD периодически умеет удивлять, такие процессоры встречались.

Продолжая говорить о архитектуре Zen 4, стоит отметить, что делением на производительные и энергоэффективные ядра в AMD отсутствует. AMD не пошла по пути Intel. Скорее всего мы будем видеть, что второй чиплет менее производительный, чем первый или, наоборот, но с таким мы уже сталкивались, начиная с Zen 2. AMD работала над всеми тремя ключевыми этапами ЦП: внешним интерфейсом, выполнением и загрузкой/хранением. Произошли улучшения в блоке прогнозирования ветвлений, стал больше блок OpCache, большая очередь на вывод инструкций, больший размер файла Int/FP регистров, более глубокие буферные очереди по всему ядру, энергоэффективный AVX-512 в блоке с плавающей точкой, улучшения загрузки/хранения, L2 кеш 8 x 1 Мб.

Внешний интерфейс — это «рот» ядра ЦП, который готовит данные и инструкции для выполнения. Улучшения внешнего интерфейса начинаются с блока прогнозирования ветвлений, который может предсказывать 2 принятых ветвления за такт и поставляется с большими буферами целевых ветвлений (BTB) L1 и L2. AMD впервые представила OpCache с Zen, со временем улучшая его. В новом поколении увеличился размер OpCache примерно на 68 процентов. Теперь он может обрабатывать 9 макроопераций за цикл. Скорость отправки очереди микроопераций на этап выполнения по-прежнему равна 6.

Этап выполнения является основным механизмом обработки чисел и в целом включает два компонента для выполняемой математической нагрузки — целочисленный и с плавающей запятой. Стадия выполнения «Zen 4» отличается увеличенной на 25% очередью на вывод инструкций, большими файлами регистров и большей глубиной буферной очереди по всему ядру, а также 10 INT + 6 FP на один цикл.

В «Zen 4» AMD представляет поддержку AVX-512, стремясь повысить производительность процессора при выполнении задач, связанных с высокопроизводительными вычислениями и искусственным интеллектом. Согласно заявлениям AMD реализация была произведена максимально компактным и энергоэффективным способом, не влияющим на частоту ядра процессора. Операции AVX-512 выполняются на 256-битном FPU с двойным наполнением, а не на 512-битном FP-механизме. Также добавлены наборы инструкций VNNI и Bfloat16, что означает, что «Zen 4» может обрабатывать почти все рабочие нагрузки, относящиеся к клиенту AVX-512, которые в данный момент могут выполнять конкурирующие процессоры от Intel.

Блок загрузки/хранения - это часть ядра, которая взаимодействует с подсистемой памяти. Ядро «Zen 4» получает увеличенную на 22% очередь загрузки с улучшенным разрешением конфликтов портов данных. Увеличился на 50 % резервный буфер передачи данных L2. Кроме этого мы имеем 3 операции за цикл, максимально 3 загрузки, 2 хранения и 6 обходчиков таблиц (страниц).

Иерархия кеша процессора Ryzen 7000 для настольных ПК аналогична иерархии Ryzen 5000 с некоторыми ключевыми отличиями; помимо улучшений пропускной способности/задержки, размер выделенного кеша L2 был увеличен вдвое до 1 МБ. Восемь ядер процессора на CCD совместно используют монолитную кэш-память третьего уровня объемом 32 МБ с равномерным доступом к каждому ядру.

Чиплет ввода/вывода на 6 нм

А теперь перейдём к рассмотрению нового чиплета ввода/вывода. Помимо того, что теперь у нас 6 нм техпроцесс, так и большое количество изменений относительно новых применяемых технологий. Сам переход на 6 нм был произведён по нескольким причинам. cIOD теперь включает в себя встроенную графику iGPU RDNA2. Кроме этого необходима высокая пропускная способность с переключениями IF на DDR5, а также интерфейс PCIe Gen 5, который требовал изменений. Использование 12-нм cIOD прошлого поколения уже было ограничено величиной TDP величиной до 15 Вт. Добавление iGPU могло ухудшить ситуацию. В дополнение к 6-нм техпроцессу AMD внедрило в cIOD несколько функций управления питанием мобильных процессоров Ryzen 6000-й серии Rembrandt, которые в основном связаны с агрессивным управлением питанием и быстрым переходом в спящий режим/пробуждение для различных компонентов на этом cIOD.

Новый 6-нм cIOD содержит двухканальный контроллер памяти DDR5 (4 канала по 40 бит, включая ECC и поддержку шифрования с аппаратным ускорением) со встроенной поддержкой DDR5-5200; PCI-Express 5.0 x28; контроллер USB 3.2 с поддержкой портов 2x2 20 Гбит/с, сквозного порта USB-C и DisplayPort от iGPU. AMD дала всем понять, что встроенная графика iGPU не делает «Raphael» APU-процессором, потому что iGPU находится на базовом уровне и его достаточно для неигровых рабочих нагрузок. Это не значит, что APU ушли в небытье. AMD продолжит выпускать процессоры с мощными iGPU с неплохой игровой производительностью, в том числе для настольных платформ. Полная поддержка ECC на настольных компьютерах технически возможна, но это будет зависеть от производителей материнских плат.

Встроенная графика iGPU Radeon 610 основана на графической архитектуре RDNA2 и содержит всего два вычислительных блока, которые работают на 128 потоковых процессорах. Компоненты Display CoreNext (DCN) и Video CoreNext (VCN) имеют современный дизайн. VCN предлагает декодирование AV1 и H.265 с аппаратным ускорением, а также кодирование H.265 с аппаратным ускорением. Стоит уточнить, что заявлена поддержка аппаратного декодирования AV1, но не кодирования, что в части такого iGPU не имеет особого значения. Что касается мониторов, DCN поддерживает DisplayPort 2.0 UHBR10, HDMI 2.1 с FRL и передачу DisplayPort для портов USB type-C, подключенных к встроенному контроллеру USB 3.2. В сочетании с дискретной видеокартой в Windows 10 или Windows 11 iGPU поддерживает гибридную графику почти так же, как это реализовано на ноутбуках. Вы подключаете свой монитор к iGPU и он активирует дискретный графический процессор (видеокарту) при необходимости. Вычислительные блоки RDNA2 того же типа, что и в графических процессорах серии Radeon RX 6000, включая поддержку трассировки лучей, но это не значит, что на Radeon 610 можно будет в полную силу играть с использованием трассировки лучей. Причина, по которой AMD выбрала RDNA2, заключается в том, что данная встроенная графика может предложить более высокую производительность всего с двумя CU, в отличии от iGPU на базе Vega, которой потребуется больше CU, что приведёт к увеличению размера чиплета.

Увеличение производительности на ядро

Как мы уже успели отметить выше, производительность 7000 серии процессоров AMD в однопоточных сценариях увеличилась на 29 процентов, что складывается из увеличения на 13 процентов IPC (instructions per clock, количества инструкций на такт) и частоты до 5.7 ГГц в сравнении с 5000 серией.

Стоит отметить, что замер 13-процентного увеличения IPC производился 15 августа 2022 года в лаборатории AMD, используя референсную материнскую плату AMD с сокетом AM5, в которой находился процессор AMD Ryzen 7 7700x с модулями памяти DDR5 6000C30 (F5 6000J3038F16GX2 TZ5N) с поддержкой новой технологии AMD EXPO и референсной материнской платы на AM4 с процессором AMD Ryzen 7 5800x и DDR4-3600C16. Процессоры были зафиксированы на частоте 4 ГГц с 8 ядрами, 16 потоками и нагружены в 22 разных задачах. На всех системах использовалась система водяного охлаждения NXZT Kraken X63 на открытом тестовом стенде, видеокарта Radeon RX 6950XT (драйвер 22.7.1 Optional), Windows® 11 22000.856, AMD Smart Access Memory/PCIe® Resizable Base Address Register (“ ReBAR ”) включены, Virtualization Based Security (VBS) выключено. Результаты могут варьироваться от системы к системе.

Частота 5.7 ГГц - частота максимального буста процессора при однопоточной задаче. Максимальный буст может зависеть от нескольких факторов, которые включают, но не ограничены только ими: термопаста, система охлаждения, дизайн материнской платы, BIOS, последние драйверы на чипсет от AMD и последние обновления операционной системы.

29% общая производительность в однопоточных задачах была получена в тесте Geekbench 5.4.x 15 августа 2022 в лаборатории AMD с использованием AMD AM5 референсной материнской платы и процессором AMD Ryzen 9 7950X, оперативной памятью G.Skill DDR5 6000C30 (F5 6000J3038F16GX2TZ5N) с AMD EXPO ™ в сравнении с AMD AM4 референсной материнской платой Ryzen 9 5950X и DDR4 3600C16. Все системы работали с системой водяного охлаждения NXZT Kraken X63 на открытом тестовом стенде, видеокарта Radeon ™RX 6950XT (драйвер 22.7.1 Optional), Windows® 11 22000.856, AMD Smart Access Memory/PCIe® Resizable Base Address Register (“ ReBAR ”) включены, Virtualization Based Security (VBS) выключено. Результаты могут варьироваться от системы к системе.

Продолжая тему увеличения IPC на 13 процентов, мы видим, что изменения коснулись внешних интерфейсов, блоков загрузки и хранения, блоков предсказаний, исполнительных блоков и L2 кеша. Также обратите внимание, что частота также зафиксирована на 4 ГГц и 8 ядрах.

AMD не упустила возможность сравнить производительность на одно ядро в Geekbench 5.4 с Core i9 12900K. Исходя из полученных результатов, 7600x производительнее 12900k на одно ядро на 6 процентов, в то время как 7950x - на 11 процентов.

Тестирование также проводилось 15 августа 2022 в AMD лаборатории с использованием AMD AM5 референсной материнской платы, процессоров AMD Ryzen 7950X/7900X/7700X/7600X и оперативной памяти G.Skill DDR5 6000C30 в сравнении с материнской платой ROG Maximus Z690 Hero с Core i9 12900KS и оперативной памятью DDR5 6000C30. Все системы функционировали с системой водяного охлаждения NXZT Kraken X63 на открытом тестовом стенде, видеокарта Radeon ™RX 6950XT (драйвер 22.7.1 Optional), Windows® 11 22000.856, AMD Smart Access Memory/PCIe® Resizable Base Address Register ReBAR ”) включены, Virtualization Based Security (VBS) выключено.

Энергоэффективность и производительность

Увеличилась производительность и энергоэффективность процессоров. Все замеры производились 15 августа 2022 в AMD лаборатории с исползованием AMD AM5 референсной материнской платы с AMD Ryzen 9 7950X и оперативной памятью G.Skill DDR5 6000C30 (F5 6000J3038F16GX2 TZ5N) с загруженным AMD EXPO. Для сравнения была взята референсная плата AMD AM4 с AMD Ryzen 9 5950X и DDR4 3600C16. Все системы по традиции работали с водяным охлаждением NXZT Kraken X63 на открытом тестовом стенде, видеокарта Radeon ™RX 6950XT (драйвер 22.7.1 Optional), Windows® 11 22000.856, AMD Smart Access Memory/PCIe® Resizable Base Address Register (“ ReBAR ”) включены, Virtualization Based Security (VBS) выключено. Процессорное потребление замерялось на package в Cinebench R23 в многопоточном тесте. Результаты могут отличаться.

Как можно видеть, у обоих процессоров 16 ядер и 32 потока, при этом на одном и том же TDP мы получаем значительно большую производительность.

AMD сравнила эффективность и размер кристаллов в сравнении с процессорами Intel Alder Lake. Тех. процесс 5 нм против Intel 7 Process, площадь зоны с ядрами и кешом - L2 3.84 мм2 против 7.46 мм2. Производительность на ватт - 1.47x против 1.0. Тем самым мы видим, что занимаемая площадь меньше примерно на 50%, а энергоэффективность - на 47%.

Само же тестирование проводилось 15 августа 2022 в AMD лаборатории с использованием  AMD AM5 референсной материнской платы и AMD Ryzen 9 7950X, оперативная память G.Skill DDR5 6000C30 (F5 6000J3038F16GX2 TZ5N) с AMD EXPO в сравнении с материнской платой ROG Maximus Z690 Hero с Core i9 12900K и G.Skill DDR5 6000C30 (F5 6000J3038F16GX2 TZ5N) с AMD EXPO. Все системы работали на системе водяного охлаждения NXZT Kraken X63 на открытых тестовых стендах, видеокарта Gigabyte RTX 3090 Gaming OC (драйвер 516.40), Windows® 11 22000.856, AMD Smart Access Memory/PCIe® Resizable Base Address Register (“ ReBAR ”) включены, Virtualization Based Security (VBS) выключено. Мощность измерялась с помощью ваттметра для получения необходимой производительности. Производительность трассировки лучшей оценивалась в бенчмарке Chaos V Ray. Результаты могут отличаться.

Кроме этого процессоры потребляют меньше энергии на 62% на той же производительности и выдают больше производительность на 49% при том же потреблении в сравнении с 5000 серией.

Все замеры производились 15 августа 2022 в AMD лаборатории с исползованием AMD AM5 референсной материнской платы с AMD Ryzen 9 7950X и оперативной памятью G.Skill DDR5 6000C30 (F5 6000J3038F16GX2 TZ5N) с загруженным AMD EXPO. Для сравнения была взята референсная плата AMD AM4 с AMD Ryzen 9 5950X и DDR4 3600C16. Все системы по традиции работали с водяным охлаждением NXZT Kraken X63 на открытом тестовом стенде, видеокарта Radeon ™RX 6950XT (драйвер 22.7.1 Optional), Windows® 11 22000.856, AMD Smart Access Memory/PCIe® Resizable Base Address Register (“ ReBAR ”) включены, Virtualization Based Security (VBS) выключено. Процессорное потребление замерялось на package в Cinebench R23 в многопоточном тесте. Результаты могут отличаться.

Ускорение в AI + HPC

Также процессоры от AMD получили прирост в задачах искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений. Увеличение в 1.3 раза многопоточного вывода FP32 инструкций с помощью AVX-512 и в 2.5 раза Int8 с исползованием AVX-512 VNNI. Само тестирование проводилось в тесте производительности ONNX Runtime.

Замеры производились 15 августа 2022 в лаборатории AMD с использованием AMD AM5 референсной материнской платы и AMD Ryzen ™9 7900X, оперативная память G.Skill DDR5 6000C30 (F5 6000J3038F16GX2 TZ5N) с AMD EXPO в сравнении с AMD AM4 референсной материнской платой и Ryzen 9 5900X, оперативной памятью DDR4 3600C30. Все системы работали на водяном охлаждении NXZT Kraken X63 на открытом тестовом стенде, видеокарта Radeon ™RX 6950XT (драйвер 22.7.1 Optional), Windows® 11 22000.856, AMD Smart Access Memory/PCIe® Resizable Base Address Register (“ ReBAR ”) включены, Virtualization Based Security (VBS) выключено. Результаты могут различаться.

Производительность в рабочих и игровых приложениях

Теперь перейдём к производительности в рабочих и игровых задачах. Игры использовались такие как DOTA 2, Shadow of the Tomb Raider, Borderlands 3, CS: GO. Как можно видеть, производительность выше в сравнении с прошлым поколением до 32, 35, 6 и 13 процентов соответственно.

В рабочих же задачах по типу V-Ray Render, Corona Render, Arnold Render, POV-Ray производительность увеличилась до 48, 32, 37 и 45 процентов соответственно. Производительность замерялась также 15 августа в аналогичных условиях, что и ранее.

Пока немного отойдём от игровой производительности и продолжим по рабочим задачам.

В тестовой сцене V-Ray Render Ryzen 9 7950x показал результат 30168 балов, в то время как Core i9-12900k - 18646 баллов. Тем самым, производительность процессора AMD выше Intel до 57%.

Тестовая конфигурация AMD осталась без изменений, у Intel аналогично использовалась материнская плата ROG Maximus Z690 Hero с Core i9 12900K и G.Skill DDR5 6000C30 (F5 6000J3038F16GX2 TZ5N) с AMD EXPO. Системы охлаждения и видеокарты одинаковые Radeon ™RX 6950XT.

Как мы видели ранее, производительность выше на 57%, в тоже время производительность на ватт также достигает до 47%. Тестовые стенды остались без изменений. Энергоэффективность измерялась ваттметром. 

На этом тесты в рабочих задачах закончены, перейдём к игровым тестам. 

Замер производился в демо F1 2022. В итоге был получен результат от Intel Core i9-12900k в количестве FPS равном 398 и у AMD Ryzen 5 7600x - 447, что больше на 11 процентов. Тестирование проводилось 15 августа 2022 в AMD лаборатории с использованием AMD AM5 референсной материнской платой и Ryzen 5 7600X, оперативная память G.Skill DDR5 6000C30 (F5 6000J3038F16GX2 TZ5N) с AMD EXPO против материнской платы ROG Maximus Z690 Hero и Core i9 12900K, оперативная память G.Skill DDR5 6000C30 (F5 6000J3038F16GX2 TZ5N) с AMD EXPO. Все системы использовались с водяным охлаждением NXZT Kraken X63 на открытом тестовом стенде, видеокарта Radeon ™RX 6950XT (драйвер 22.7.1 Optional), Windows® 11 22000.856, AMD Smart Access Memory/PCIe® Resizable Base Address Register ReBAR ”) включены, Virtualization Based Security (VBS) выключено. F1 2022 тестировалось в разрешении 1920x1080 на пресете HIGH и с использованием новых API, которые были доступны в игре (т.е. Vulkan®, а не OpenGL ™, DirectX® 12, а не DirectX® 11). Результаты могут различаться.

Продолжаем смотреть на производительность в играх. Теперь за основу взят Ryzen 5 7600x и оппонент Core i9 12900k. Настройки аналогичны тем, что использовались выше в F1 2022. Общая производительность в среднем выше на 5%. При этом мы видим, что в Middle-earth: Shadow of War, F1 2022, Rainbow Six Siege производительность может быть выше на 2, 12 и 17 процентов соответственно, в то же время в Cyberpunk 2077 - паритет, а в GTA V производительность ниже до 3%.

Немного вернувшись к IPC, AMD продемонстрировал, насколько увеличилась производительность в различных задачах в сравнении с прошлым поколением на частоте 4 ГГц 8 ядрах и 16 потоках.

Будущее процессоров AMD

AMD не стоит на месте, архитектура Zen продолжит развиваться. Так на Zen 4 нас ждёт 3D V-Cache, ноутбучные решения и APU. Также не стоит забывать про процессоры уже с архитектурой Zen 5, которые должны появиться к концу 2023 - началу 2024 года на новом тех. процессе 4 нм.

Эпоха AM4

Стоило бы обронить слезу и сказать, что вот он закат AM4, но большинство людей либо обновится на 5000 серию, либо пока продолжит использовать то, что есть. Однако на 1 сокете сменилось 5 процессорных архитектур, 4 тех. процесса, было выпущено более 125 процессоров и более 500 материнских плат. Внушительные цифры. Всё же есть повод для гордости, хотя чипсеты всё равно обновлялись, но это тема другого обсуждения.

Сокет AM5

Как пишет AMD: "AMD сокет AM5 - здесь!" Теперь нас встречает 1718 пинов на LGA сокете, отдача до 230 Вт энергии, DDR5, PCIe 5.0. Для нас оставлена обратная совместимость с AM4 кулерами (не без особенностей). 

Переход на новый сокет произошёл не просто так. У DDR5 и PCIe Gen 5 более жесктие требования к передаче сигналов на физическом уровне, которые AM4 не может обеспечить. AM5 заложила некоторый запас на будущее, поскольку обеспечивает двустороннюю связь со стабилизаторами напряжения. Добавленное количество выводов было необходимо не только для DDR5 и ее 40-битных подканалов, но и для четырех дополнительных линий PCIe. Процессор выдает в общей сложности 28 линий PCIe Gen 5. 16 из них предназначены для PEG (слоты для видеокарт); 4 служат в качестве шины чипсета, а 8 дорожек доступны для производителей материнских плат, которые они могут задействовать так, как им угодно, а именно подключить их обе как слоты M.2 Gen 5 x4, либо подключить одну из них как M.2 и использовать оставшиеся 4 дорожки для устройств с высокой пропускной способностью, таких как дискретные контроллеры USB4, контроллеры Thunderbolt 4 80 Гбит/с или даже подключенные к ЦП сетевые интерфейсы с малой задержкой. Увеличенная мощность позволила ядрам «Zen 4» работать на очень высоких тактовых частотах, приближающихся к отметке 6 ГГц, в будущем количество увеличивается.

Процессоры остались без ног! Звучит немного странно, но не страшно. Ранее в статье уже упоминалось, зачем это было сделано. Конечно, LGA у Intel используется достаточно давно, но и Ryzen Threadripper используют сокет LGA. Расположение пинов также отличается.

Стоит отметить, что и крышка процессора выглядит совершенно иначе, не в последнюю очередь преследовалась совместимость с текущими системами охлаждения. Однако совместимость присутствует только с теми кулерами, у которых бекплейт используется от материнской платы. В случае, если в системе охлаждения применяется свой бекплейт, то придётся запросить другой у производителя системы охлаждения. Расположение SMD компонентов, к сожалению, изменилось.

Чипсеты 600 серии

Как говорит AMD: "Больше чипсетов, больше выбора". Чипсетов стало больше. На первый взгляд кажется, что различия только в BIOS и надписи Extreme, но на самом деле они присутствуют и на физическом уровне.

Так нас встречают AMD X670 EXTREME, X670, B650 EXTREME и B650. Первые два чипсета выйдут уже в сентябре, а вторые два - в октябре.

Как сама AMD позиционирует данные чипсеты?

Чипсет AMD X670E - когда необходима самая быстрая материнская плата, то AMD X670E ваш выбор. Благодаря двухканальной памяти DDR5, технологии AMD EXPO™ и поддержке PCIe® 5.0 как для графики, так и для NVMe, вы можете играть в самые требовательные игры и реализовывать самые масштабные проекты с помощью революционной производительности материнской платы AMD X670E и процессоров AMD Ryzen™ серии 7000.

Чипсет AMD X670 - для производительных систем материнская плата AMD X670 для процессоров AMD Ryzen серии 7000. Благодаря двухканальной памяти DDR5, технологии AMD EXPO™ и поддержке PCIe® 5.0 для NVM настройтесь на экстремальные игры и творчество с помощью платы X670.

AMD X670E и AMD X670 имеют по два физических чипсета в материнской плате, что даёт возможность сделать большее количество различных дополнительных интерфейсов, например, большее количество SATA, NVME, USB. Кроме этого на AMD X670E должны быть дополнительные функции для энтузиастов в BIOS и поддержка PCIe 5.0 на всех интерфейсах. На AMD X670/E поддержка PCIe 5.0 на слоте NVME, как и на B650/E.

Чипсет AMD B650E - если вы серьезный геймер или создатель контента, вам понадобится материнская плата AMD B650E. Благодаря поддержке PCIe® 5.0 для вашего диска NVMe и поддержке DDR5 с технологией AMD EXPO™ чипсет AMD B650E оснащен функциями, помогающими ускорить вашу игру.

Чипсет AMD B650 - материнская плата AMD B650. Это ваша основа для обеспечения необходимой производительности в играх. Откройте новую эру памяти DDR5, технологии AMD EXPO™ и дополнительной поддержки PCIe® 5.0 для диска NVMe с материнской платой AMD B650.

Как можно заметить на B650E и B650 чипсетах значительно меньше интерфейсов в сравнении с старшими чипсетами. Старшие чипсеты должны покрыть потребность даже самого искушенного пользователя.

На чипсете B650 PCIe 5.0 с NVMe будет опциональна в зависимости от реализации производителя материнской платы. Также подробности по количеству линий можно увидеть ниже.

Кроме этого нам обещают, что накопители на PCIe 5.0 появятся уже в ноябре 2022.

DDR5 и технология AMD EXPO

AMD обратила внимание на то, что в 2020 вышла DDR5 с JEDEC стандартом на 4800. На текущий момент существует уже 5200 по стандарту JEDEC, которое и поддерживается AMD. Стоит напомнить, что на любых процессорах поддержка частоты оперативной памяти указана по стандарту JEDEС, а не INTEL XMP или AMD EXPO.

Частоты FCLK Ryzen 7000 аналогичны доменам серии Ryzen 5000. FCLK определяет тактовую частоту Infinity Fabric, которая не связана с UCLK (тактовая частота контроллера памяти) и MCLK (тактовая частота DRAM). AMD заявляет, что DDR5-6000 является «свитспотом» в том смысле, что это самая высокая частота MCLK, с которой может работать процессор, сохраняя при этом определенные оптимизации для разгона памяти. Однако уже на данный момент можно встретить экземпляры, которые работают на частоте 6400. В Zen 3 мы бы старались запустить Infinity Fabric синхронно с памятью, но это больше невозможно, потому что FCLK не может достигать 3000 МГц (при условии использования памяти DDR5-6000). Теперь оптимальная конфигурация - запустить FCLK на 2000, делитель 3:2. Выбор «Авто» в BIOS будет автоматически направлен на эту настройку. Выше 6000 МГц стратегия изменится на соотношение 1:2.

Технология AMD EXPO или разгон DDR5 одной кнопкой для Ryzen. Аналог XMP от Intel. EXPO отличается от XMP тем, что включает тонкие настройки, уникальные для архитектуры AMD, а также является открытым стандартом. До сих пор модули XMP, установленные в системах AMD зависели либо от кропотливого ручного разгона, либо от использования DOCP, функции, которая пытается преобразовать настройки в профиле XMP в «ближайшие соседи» настроек, совместимых с AMD. Это было неоптимально. EXPO не требует лицензионных отчислений по сравнению с XMP, поэтому любой производитель памяти может внедрить его бесплатно. Ryzen 7000 может работать с любой памятью DDR5 на рынке, включая XMP-сертифицированную, поэтому не волнуйтесь, если вы пока не можете найти комплекты EXPO.

Конечно, AMD, как на сайте, так и на презентациях сносками к тексту предупреждает, что повреждение процессора в следствии разгона оперативной памяти не относится к гарантийным случаям. Здесь бояться нечего, так не только у AMD, но и у Intel. Если решили разгонять, даже профилями, то не забывайте про возможные последствия. 

С применением технологии AMD EXPO игровая производительность выше до 11% в разрешении 1080p при тестировании 15 августа 2022 в AMD лаборатории с использованием AMD AM5 референсной платы и AMD Ryzen 9 7950X, оперативная память G.Skill DDR5 6000C30 (F5 6000J3038F16GX2 TZ5N) с AMD EXPO ™ против того же процессора с JEDEC стандартом DDR5 5200. Остальные данные по охлаждению, видеокарте и стенды аналогичны тому, что были выше.

Быстрота, низкая задержка DDR5 уменьшена до величины в 63 нс, система аналогична, но теперь сравнение идёт с JEDEC стандартом DDR5 4800, а не 5200.

Прозрачно: публичные сертификаты позволяют предоставить полные спецификации и настройки операционной системы.

Честно: лицензия на безвозмездной основе для спецификации памяти.

Нам обещают более 15 видов памяти на запуске с скоростью DDR5 до 6400.

AM5: подводя итоги

По информации от AMD материнские платы будут стартовать по цене от 125$, а также иметь поддержку как PCIe 4.0, так и PCIe 5.0. Поддержка только DDR5, никакой DDR4. Сокет планируют использовать как минимум до 2025 года, а может и дольше.

Итоговое сравнение

В сравнении с прошлым поколением согласно информации от AMD мы получаем более быстрые ядра на 29%, 44% более производительные вычисления для создателей контента, на 28% более энергоэффективные процессоры. В сравнении с Core i9-12900k ядра производительнее на 11 процентов, более производительны в вычислениях для создателей контента на 44%, на 47% энергоэффективнее.

Цены

Процессоры будут доступны в рознице 27 сентября 2022 года по следующим ценам:

• Ryzen 9 7950x - 699$
• Ryzen 9 7900x - 549$
• Ryzen 7 7700x - 399$
• Ryzen 5 7600x - 299$

Будут ли процессоры доступны в России и по каким ценам, пока неизвестно.