Немного об архитектуре и распределении кэша

Для начала немного позанудствуем об архитектуре и отличиях процессоров X3D от обычных райзенов. В архитектуре многих процессоров AMD Ryzen применяется концепция так называемых «чиплетов» (Core Chiplet Die или CCD) ― физических блоков, содержащих несколько вычислительных ядер CPU и связанную с ними кэш-память. Использование подобной концепции позволяет AMD проявлять гибкость при создании процессоров с разными конфигурациями ядер, используя одиночные чиплеты для более простых процессоров, и двойные в тех случаях, когда нужно прибавить газу.

Схемотехника трехмерного чиплета на примере процессоров Ryzen пятого поколения.

Новая серия Ryzen 7000X3D построена иначе и у нее довольно интересная архитектура. Инженеры AMD установили на чиплет дополнительный кристалл, который соединяется с основным кристаллом с помощью TSV-коннекторов с заранее подготовленными контактными точками. Подробные фокусы мы уже видели с чипами Ryzen 5 5600X и Ryzen 7 5800X с их двойными CCD. Разница заключается в том, что дополнительный кристалл сверху аккуратно накрывает еще кристалл SRAM с общей кэш-памятью (прим: быстрая память, используемая процессором для временного хранения данных). Эта память укладывается не горизонтально, а вертикальными слоями, создавая плотную трехмерную структуру. Как результат, в тестовый Ryzen 7800X3D удалось упаковать 96 МБ кэша L3, в то время как у обычного Ryzen 7 7700 эта цифра ограничивается 32 МБ.

Подробнее о Ryzen 7 7800X3D

Технические характеристики процессора.

Процессор Ryzen 7800X3D оснащен восемью ядрами архитектуры Zen 4, которые поддерживают шестнадцать потоков. Его базовая тактовая частота составляет 4.2 ГГц, а максимальная частота в режиме автоматического разгона достигает 5.0 ГГц. При сравнении с аналогичным процессором Ryzen 7 7700X без 3D кэша, его значения немного ниже — 4.5 и 5.4 ГГц соответственно. Однако, новинка компенсирует это преимуществом в виде большего объема кэш-памяти. Благодаря установленным на кристалле модулям памяти SRAM объемом 64 МБайт, общий объем кеш-памяти третьего уровня достигает 96 МБайт. Кроме того, Ryzen 7 7800X3D имеет уровень TDP на уровне 120 Вт, что на 15 Вт выше, чем у Ryzen 7 7700X.

Сразу нужно отметить, что Ryzen 7 7800X3D, как и его предшественники с памятью 3D V-Cache ― это процессор сугубо игровой. Умельцы из AMD перенастроили потоки магии таким образом, чтобы повысить производительность до уровня флагманских Ryzen 9. Но как предупреждали доктора Стренджа, за любое колдовство придется чем-то заплатить. В случае с Ryzen 7 7800X3D речь идет о провале в синтетических тестах, умноженную на посредственную производительность в условном Photoshop, Bitwig или Aftereffect. Об этом будет лишь вскользь, а большинство графиков будут посвящены именно играм.

Процессоры AMD Ryzen 7

Результаты в играх

Чтобы не забивать материал десятком графиков с отдельными результатами, мы провели тестирование в 6 популярных играх (Cyberpunk 2077, Far Cry 6, RDR2, Hitman 3, Microsoft Flight Simulator 2021 и Watch Dogs Legion) и свели все результаты в 2 общие таблицы с разрешением 1080p и 1044p. Чтобы не ограничивать процессор другими комплектующими в тестовом стенде использовалась топовая видеокарта GeForce RTX 4090 и флагманская материнская плата Asus Rog Strix с памятью DDR5. Все компоненты не разгонялись, чтобы сохранить чистоту теста.

Усредненные игровые результаты в разрешении 1080p.

Как показали усредненные результаты, Ryzen 7 7800X3D ― это чертовски мощный и перспективный игровой процессор, который в паре с мощной видеокартой выдает 150 – 200 кадров в секунду даже в таких красивых и требовательных играх, как Microsoft Flight Simulator 2021 и Cyberpunk 2077. Использование трехмерного кэша влияет на него как правильно подобранная доза стероидов перед тренировками на набор мышечной массы. В результате 7800X3D при официальной стоимости $449 соперничает за лидерство с 16-ядерным Ryzen 9 7950X3D стоимостью в полтора раза дороже. У флагманских чипов Intel, которые по традиции отлично показывают себя именно в играх, тоже не осталось шансов. К примеру, 7800X3D в играх в среднем на 12% обходит флагманский Core i9-13900K стоимостью чуть выше $600, при этом он проще разгоняется и меньше греется.

Усредненные игровые результаты в разрешении 1440p.

Как это обычно бывает, в некоторых играх результаты Ryzen 7 7800X3D проседали по сравнению с другими играми или наоборот опережали их. К примеру, Cyberpunk 2077 явно лучше оптимизирована под процессоры Intel и фактически любой Core i5 или I7 13-го поколения покажет себя лучше, чем Ryzen 7 7800X3D. В среднем разница в производительности не превышает 12%. А в Microsoft Flight Simulator 2021 наблюдается обратная картина и Ryzen 7 7800X3D без разгона практически на 33% обходит топовый Core i9-13900K. Судя по другим тестам, которые мы видели в сети, игровая производительность Ryzen 7 7800X3D в среднем на 20% обходит Core i9-13900K!

Популярные процессоры AMD

Результаты в синтетических тестах

Ryzen 7 7800X3D в синтетических тестах: проходим дальше, тут не на что смотреть.

Если в играх Ryzen 7 7800X3D вырывается вперед благодаря увеличенному кэшу, заметно опережая недавний Ryzen 7 7700X, тот в синтетических тестах и профессиональных приложениях (прим: Cubase, After Effects, Resolve, Blender и т.д.) ситуация обратно противоположная. Усредненные результаты по части компилирования, декодирования, архивации, видеорендеринга и других областей показывают, что новинка в среднем на 8% уступает своему предшественнику Ryzen 7 7700X в многопоточной нагрузке. В принципе, ничего удивительного, более высокая тактовая частота тут выигрывает у большего объема кэша. Core i9-13900K в многопоточных тестах так вообще идет почти в 2 раза быстрее, что еще раз подтверждает тезис о том, что перед нами сугубо игровой процесс. Что тут говорить, если даже Core i5-13500 самую малость опережает героя этого обзора и в многпоточной, и в одноядерной мощности.

Энергопотребление

Низкое энергопотребление является сильной стороной новинки.

Другой сильной стороной процессора оказалось низкое энергопотребление. Для всех процессоров Zen 4 с 3D-кэшем заявлен базовый TDP 120 Вт и максимальный PPT 162 Вт, что почти на 20% выше показателей обычного Ryzen 7 7700X. Как показали тесты столь высокий порог не имеет особого смысла, так как в штатном режиме чип и близко не приближался к заявленной цифре потребляя в среднем 65 Вт. Для сравнения флагманский Core i9-13900K при аналогичной нагрузке съедал 140 Вт.

Логично, что пониженное энергопотребление позитивно сказалось и на температуре процессора. В зависимости от конкретной игры и использования профилей EXPO стрелка виртуального термометра обычно располагается в границах между 50 и 60 °С. При постоянной пиковой нагрузке чип может прогреться до 80 °С, но не более. Причем, в роли охладителя использовалась не рекомендуемая AMD система водяного охлаждения, а вполне стандартный башенный кулер be quiet! Dark Rock Pro 4 с максимальным TDP 250 Вт. Если не планируется разгон камня, то, подозреваем, подойдет и кулер попроще на манер Deepcool GAMMAXX 400 V2 или Zalman Performa.

Процессоры Intel

Разгон

Ryzen 7 7800X3D ― далеко не самый лучший процессор для разгона.

Из-за особенностей работы 3D-кэша AMD по-прежнему не позволяет напрямую повышать частоты процессора, ограничивая пользователя инструментами Precision Boost Overdrive и Curve Optimizer. PBO ― это комплексный алгоритм, который собирает данные о материнской плате, памяти, степени загрузки процессора, температуре и TDP. После их анализа PBO выдает оптимальные по его мнению настройки, при которых процессор ускорится, но не перегреется и не будет страдать от троттлинга и сброса частот. Ну, а Curve Optimizer помогает оптимизировать кривую энергопотребления всего процессора и отдельных ядер с учетом настроек PBO.

Чтобы повысить эффективность подобного «разгона», мы слегка подняли рабочие частоты памяти DDR5 до 6000 ГГц. Как показали прошлые тесты, нынешние игры практически ничего не получают от ускорения DDR5, а вот в паре с PBO и CO использование профилей ОЗУ XMP с понижением напряжения может придать системе небольшое ускорение. В результате этих манипуляций Ryzen 7 7800X3D при однопоточной нагрузке сумел подняться до 5.4 ГГц, а в многопоточности уверенно держал 4.8 ГГц по всем ядрам. С одной стороны этот результат крайне далек от «эпитета» фантастический, ведь прирост мощности составил жалкие 3%. С другой стороны показатели тестового процессора максимально приблизились к реальным показателям флагманского Ryzen 9 7950X3D. А энергопотребление чипа не достигает и 90 Вт даже при активации PBO и оптимизации кривой энергопотребления.

Выводы

Официальные цены на всю линейку.

Что тут сказать? Все предварительные выводы подтверждают, что Ryzen 7 7800X3D действительно является лучшим процессором для игр 2023 года. Он мощный, холодный, энергоэффективный и заточен под работу с комплектующими нового поколения (сокет AM5, память DDR5, шины PCI-E 5.0 и т.д.). В то же время это весьма посредственный процессор для профессиональной работы, и у AMD и у Intel для этого есть более подходящие варианты.

Основные минусы процессора и всей серии Ryzen X3D связаны с платформой AM5, которая лишь под конец 2022 года начала свою экспансию. Из-за перехода на новую архитектуру и общего успеха серии Ryzen в AMD потихоньку отказывается от ценовой гонки, которую она долгое время навязывала Intel. В результате средний чек на материнскую плату с AM5 находится в районе $250 (прим: май 2023 года), а это совсем не те цифры, к которым привыкло большинство геймеров, сидевших на райзенах первых поколений. А ведь придется доплачивать за все еще дорогую память DDR5, так как DDR4 не поддерживается новым сокетом.

С другой стороны потенциальный владелец ПК с Ryzen 7 7800X3D, условной материнкой Asus TUF и 16 ГБ DDR5 получит в свои руки настоящую некстген систему, которая опережает время и в будущем будет легко апгрейдиться. Причем, обновлять скорее всего понадобится память и видеокарту, так как процессор к тому времени вряд ли успеет превратиться в узкое бутылочное горлышко.