Обзор процессоров Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G. Можно ли испортить Zen 3?

В начале августа компания AMD в полтора раза расширила предлагаемый конечным пользователям ассортимент процессоров Ryzen 5000 для настольных ПК. К уже давно обосновавшимся на рынке Ryzen 9 5950X и 5900X, Ryzen 7 5800X и Ryzen 5 5600X присоединились два процессора с интегрированной графикой. Эта пара – восьмиядерный Ryzen 7 5700G и шестиядерный Ryzen 5 5600G серии Cezanne. Представители данной серии уже несколько месяцев встречаются в ноутбуках и готовых настольных системах, предлагаемых производителями компьютеров, но AMD решила расширить им ареал обитания и направила их в розничную продажу.

И это – действительно знаменательное событие, которое заслуживает отдельной статьи. В условиях тотального дефицита видеокарт гибридные процессоры с производительной встроенной графикой (APU) крайне востребованы. Они дают геймерам шанс пережить «тяжёлые времена», дождавшись снижения цен на мощные видеокарты, а потому спрос на них в последнее время сильно вырос. Однако до сих пор AMD предлагала довольно спорные гибридные решения, к которым существовали различные претензии. К примеру, Ryzen 5 3400G – это лишь четырёхъядерный APU, который к тому же построен на старой микроархитектуре Zen+ и выпускается по 12-нм техпроцессу. Пришедшие ему на смену Ryzen 5 Pro 4650G и Ryzen 7 Pro 4750G в этом плане поинтереснее – они получили больше ядер и переехали на 7-нм техпроцесс и более свежую микроархитектуру Zen 2. Но и с ними не всё так просто: формально они не предназначены для розничной продажи, а поэтому их присутствие на прилавках магазинов носит эпизодический характер.

Новые Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G при такой диспозиции кажутся настоящей манной небесной: благодаря им геймер может получить в своё распоряжение игровую систему начального уровня, которая впоследствии может быть легко преобразована в нечто большее. Например, когда ситуация на рынке видеокарт устаканится, компьютер на базе Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G можно будет усилить дискретным видеоускорителем. Причём эти APU выглядят так, как будто в них есть всё необходимое, чтобы потянуть видеокарты не только среднего, но и даже верхнего уровня, ведь их процессорная часть похожа на полноценные Ryzen 7 5800X и Ryzen 5 5600X (с некоторыми допущениями). Но есть и ещё более приятная новость: новые Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G – не решения для OEM-производителей, какими были их предшественники, а обычные розничные предложения, официальная стоимость которых ниже, чем у представителей серии Vermeer (привычных десктопных Ryzen 5000) с аналогичным числом ядер Zen 3.

А значит, представители семейства Cezanne могут быть интересны и в отрыве от их графических возможностей. Именно на это намекает и сама AMD. Среди прочего компания называет новинки расширением модельного ряда настольных Ryzen 5000 вниз, то есть она предлагает видеть в Ryzen 7 5700G младший восьмиядерник, а в Ryzen 5 5600G младший шестиядерник поколения Zen 3. Иными словами, ожидания, связанные с Cezanne, огромны и разнообразны. И в данном исследовании мы проверим истинные возможности этих гибридных процессоров и сделаем вывод, кому эти процессоры действительно могут пригодиться.

⇡#Десктопные Cezanne в подробностях

С точки зрения архитектуры десктопные процессоры Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G – это ровно такие же представители семейства Cezanne, как те процессоры, которые AMD с января текущего года поставляет для ноутбуков в сериях Ryzen 5000U и 5000H. Они основываются на том же 7-нм полупроводниковом кристалле площадью около 180 мм², в котором упаковано 10,7 млрд транзисторов.

При этом процессоры Cezanne, в отличие от собратьев настольной серии Vermeer, не пользуются чиплетной топологией. В их конструкции применяется монолитный кристалл, в котором совмещается восемь ядер Zen 3, объединённых в один CCX-комплекс, и графическое ядро Vega с восемью CU (вычислительными блоками). Таким образом, по сравнению с предыдущей версией APU, известной под кодовым именем Renoir, в Cezanne производитель заменил ядра с архитектурой Zen 2 более современными Zen 3.

При взгляде на фото полупроводникового кристалла Cezanne сразу же бросается в глаза, что баланс ресурсов в нём смещён в сторону процессорной части. В чипах Picasso (Ryzen 5 3400G) содержалось четыре ядра Zen+, но зато графика располагала 11 вычислительными блоками. В Cezanne число вычислительных ядер увеличилось вдвое, а графика потеряла три вычислительных блока. Но это не значит, что старые гибридные процессоры имели более мощную графическую часть. AMD говорит, что уменьшение числа CU успешно скомпенсировано более высокими тактовыми частотами и оптимизациями в механизмах управления питанием.

Ещё один неочевидный момент – позиционирование настольных Cezanne. В востребованности любых процессоров со встроенной графикой нет никаких сомнений, особенно сейчас, но AMD говорит, что её новые APU – крайне гибкие процессоры, которые одновременно подойдут и для офисных компьютеров, и для игровых сборок. При этом стоимость представителей серии Ryzen 5000G довольно высока для того, чтобы они стали действительно массовыми решениями. Пока AMD выпустила в открытую продажу только шестиядерную и восьмиядерную модели, и они отправлены в ценовой диапазон «выше $250». Таким образом, компания всё ещё не готова переводить основанные на Zen 3 решения в категорию массовых решений. Расчёт AMD скорее состоит в том, чтобы заставить воспринимать Ryzen 7 5700G как младший восьмиядерник нового поколения, наподобие невыпущенного Ryzen 7 5700X, а Ryzen 5 5600G в этой логике должен послужить альтернативой гипотетического Ryzen 5 5600.

Соответственно сформированы и технические характеристики Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G. Процессоры очень близки по частотной формуле к Ryzen 7 5800X и Ryzen 5 5600X, имеют такую же микроархитектуру CPU-части, а разница в производительности определяется главным образом тем, что у процессоров Cezanne урезан L3-кеш – его ёмкость составляет не 32, а 16 Мбайт.

Следующая таблица содержит характеристики всех имеющихся на данный момент процессоров для Socket AM4, относящихся к 5000-й серии и основанных на микроархитектуре Zen 3. Она позволяет понять, как AMD встроила гибридные новинки в имеющийся модельный ряд.

Оба процессора Cezanne, помимо встроенного GPU и урезанного вдвое L3-кеша, отличаются ещё и строгим тепловым пакетом 65 Вт, который следует воспринимать как отсылку к их мобильному происхождению. Особый интерес здесь представляет восьмиядерный Ryzen 7 5700G, поскольку до сих пор AMD экономичных восьмиядерников на архитектуре Zen 3 не предлагала, а Cezanne вполне могут оказаться таковыми, не даром же для их производства применяется более новая версия 7-нм техпроцесса со сниженными токами утечки.

И к этому моменту начинает казаться, что AMD выпустила настолько привлекательные процессоры, что они даже затмевают собой собратьев без встроенной графики. Однако не надо торопиться.

Во-первых, мы пока не знаем, как повлияет на реальную производительность уполовинивание L3-кеша. Тем более что по латентности подсистемы кеш-памяти Cezanne не отличается от Vermeer, то есть уменьшение объёма кеш-памяти в новых процессорах не дало никакого выигрыша в латентности L3-кеша — она как была, так и осталась на уровне 46 тактов.

Во-вторых, впечатление о Cezanne портят реальные цены: на данный момент в рознице Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G стоят вовсе не дешевле Ryzen 7 5800X и Ryzen 5 5600X. Поэтому пока говорить о Cezanne как об альтернативе Vermeer нет никакого смысла.

Кроме того, есть и «в-третьих». В Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G заложен ещё один неочевидный изъян: в них урезан встроенный контроллер PCI Express. Оба гибридных процессора имеют 24 линии PCIe, но это только PCIe3.0. На работу с дискретной графикой отводится 16 линий, 4 линии уходит под накопители, а оставшиеся 4 линии требуются на соединение с чипсетом. Таким образом, внешняя видеокарта при установке в систему на базе настольного Cezanne будет работать максимум в режиме PCIe 3.0. Не получится использовать с этими процессорами на полной скорости и новейшие PCIe 4.0 SSD.

Но при этом у Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G не должно возникать никаких проблем с совместимостью. Они могут без проблем применяться во всём многообразии материнских плат с процессорным разъёмом Socket AM4. Критерием их поддержки выступает BIOS на базе библиотек AGESA 1.2.0.3B и новее, а для того, чтобы плата хотя бы запустилась для последующего обновления прошивки, достаточно и AGESA 1.1.8.0.

Изначально AMD рекомендовала для использования с Cezanne платы на базе чипсета B550, ссылаясь на то, что материнские платы на X570 часто не имеют видеовыходов. Но по большому счёту ни в той ни в другой системной логике нет особого смысла, поскольку в гибридных процессорах нет поддержки PCIe 4.0. Поэтому для Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G вполне подойдут и платформы с чипсетом B450. Но для них, к сожалению, не всегда есть совместимые версии BIOS – этот момент нужно проверять отдельно.

⇡#Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G крупным планом

Старшая из двух моделей в паре десктопных Cezanne, Ryzen 7 5700G, представляет собой восьмиядерный и 16-поточный процессор с максимальной частотой 4,6 ГГц. Тепловой пакет этого APU установлен в 65 Вт, но на большинстве материнских плат его реальное потребление ограничено большей величиной – 88 Вт. Впрочем, это всё равно заметно меньше 142 Вт, которые разрешено забирать от материнской платы чуть более быстрому Ryzen 7 5800X без встроенной графики.

Кажется, столь строгое ограничение энергопотребления должно приводить к заметному снижению реальных частот, но в действительности это не так. При нагрузке на все ядра в том же Cinebench R23 процессор Ryzen 7 5700G стабильно держит частоту на уровне 4,3-4,4 ГГц – это лишь на 200 МГц ниже частоты Ryzen 7 5800X в таком же режиме. Полная же картина зависимости реальной частоты от нагрузки представлена на графике ниже – он построен в тесте рендеринга при использовании разного количества потоков.

Отдельной строкой нужно отметить, что Ryzen 7 5700G, имеющий мобильные корни, не демонстрирует таких же жутких температур, какими славится Ryzen 7 5800X. Если для восьмиядерника без графики даже при использовании кастомной системы жидкостного охлаждения в Cinebench R23 можно было увидеть температуры 85-90 градусов, то максимальная температура Ryzen 7 5700G при тех же условиях составляет около 70 градусов. Это закономерно: как и закреплено в спецификациях, восьмиядерный процессор Cezanne имеет более низкое реальное тепловыделение, которое при высокой нагрузке отличается от потребления Ryzen 7 5800X более чем в полтора раза.

На графиках, приведённых далее, сопоставляется моментальное потребление и температура Ryzen 7 5700G и Ryzen 7 5800X при рендеринге в Cinebench R23 в случае использования жидкостного охлаждения процессора на компонентах EKWB.

А вот аналогичная пара графиков, построенная для тех же процессоров при игровой нагрузке в Horizon Zero Dawn. В обоих случаях в системе используется дискретная графика.

Довольно симптоматично, что существенная разница между Ryzen 7 5700G и Ryzen 7 5800X в температуре и потреблении сохраняется и в Horizon Zero Dawn. В игровой нагрузке Ryzen 7 5700G экономичнее процессора семейства Vermeer где-то на 15-20 Вт, а его температура ниже на 5-10 градусов.

Второй процессор в семействе обновлённых розничных предложений с интегрированной графикой, Ryzen 5 5600G, имеет в своём арсенале шесть ядер и 12 потоков. Максимальная частота этого процессора 4,4 ГГц, тепловой пакет – 65 Вт.

Можно было бы подумать, что с такими характеристиками этот CPU должен выдерживать частоту примерно 4,4 ГГц и при полной нагрузке, но нет – она падает до 4,3 ГГц. Подтверждение тому – приведённый ниже график зависимости частоты от числа активных потоков рендеринга в Cinebench R23.

Таким образом, несмотря на одинаковые ограничения по тепловыделению и энергопотреблению, Ryzen 5 5600G уступает Ryzen 5 5600X в реальных частотах примерно на 150-300 МГц, то есть даже сильнее, чем 65-ваттный Ryzen 7 5700G уступает 105-ваттному Ryzen 7 5800X.

Довольно странно, но разрыв в частотах шестиядерников Cezanne и Vermeer почти не находит отражения в реальном потреблении и температуре. Если смотреть на картину, которая получается в Cinebench R23, то выходит, что Ryzen 5 5600G и Ryzen 5 5600X потребляют примерно одинаково, но при этом рабочая температура у представителя семейства Cezanne на несколько градусов выше.

Разумное объяснение такой картине предложить довольно сложно. Внутренний термоинтерфейс в Ryzen 5 5600G – такой же, как и в Ryzen 5 5600X, то есть процессорная крышка припаяна к кремниевому кристаллу. При этом площадь кристалла у Ryzen 5 5600G в два с лишним раза больше, и снимать с него тепло должно быть проще. Поэтому остаётся сослаться разве только на то, что вычислительные ядра в Cezanne сгруппированы в полупроводниковом кристалле плотнее друг к другу из-за сокращённого по объёму L3-кеша.

Ещё любопытнее выглядит ситуация в игре. Здесь уже Ryzen 5 5600X демонстрирует заметно более высокое потребление, поскольку технология Precision Boost в нём настроена агрессивнее. Это находит отражение и в температурном режиме: процессор семейства Vermeer в игровой нагрузке греется на пару-тройку градусов сильнее.

Тем не менее для гибридных процессоров Ryzen 7 5700G и Ryzen 5 5600G производителем установлены те же самые температурные рамки, что и для привычных Vermeer. Их максимальная температура по спецификациям не должна превышать 95 градусов. Причём в коробочной поставке AMD прикладывает к ним 300-граммовый алюминиевый кулер Wraith Stealth, которого, по мнению компании, должно быть вполне достаточно для теплоотвода. Это, напомним, самый простой вариант среди всех Wraith, который поставляется в том числе и с Ryzen 5 5600X.

Однако умеренный нагрев и невысокое тепловыделение настольных процессоров Cezanne вовсе не означает, что в них заложен серьёзный частотный потенциал. Проверка показала, что разгоняются эти процессоры довольно неохотно — хуже по сравнению с привычными Ryzen без встроенной графики. Максимальной частотой (при синхронном разгоне всех ядер), на которой смог сохранять стабильность восьмиядерный Ryzen 7 5700G, оказалась 4,6 ГГц, а пределом для шестиядерного Ryzen 5 5600G стала частота 4,5 ГГц.

Такой разгон был достигнут при повышении напряжения питания процессоров до 1,35–1,4 В. Температура под нагрузкой в этом случае приближалась к предельным 95 градусам. Иными словами, рассчитывать на возможность серьёзного увеличения производительности Cezanne не стоит, и лучше для этой цели сразу прибегать либо к функции Precision Boost Override, либо к поядерному разгону.

⇡#Интегрированная графика Vega

В процессорах семейства Cezanne основная масса изменений произошла на стороне вычислительных ядер. Однако сама AMD утверждает, что встроенное в новый APU графическое ядро стало получше, если сравнивать с процессорами Picasso (серии 3000G). Впрочем, о каких-то значительных шагах здесь речь всё-таки не идёт, по крайней мере именно этот вывод можно сделать из спецификаций Cezanne. Например, графика в процессорах Ryzen 5000G относится к классу Vega, то есть имеет архитектуру GCN, от которой в дискретных видеокартах компания отказалась ещё в 2019 году.

Отсутствие явного прогресса на этом направлении – весьма обидный факт. Кажется, современная графическая архитектура RDNA 2 могла бы существенно подтолкнуть мощность интегрированной графики вверх. Ведь в ней появилась ёмкая система кеширования Infinity Cache, которая повышает эффективность работы GPU с памятью, что могло бы позволить обойти одно из основных узких мест встроенных в процессор графических ускорителей. Но ничего подобного в Cezanne нет, поэтому остаётся только уповать на то, что AMD смогла добиться приемлемой производительности графики Vega, которая кочует в гибридных процессорах компании из поколения в поколения.

В технических материалах для прессы, которые AMD распространила вместе с процессорами Ryzen 5000G, про какие-то конкретные улучшения графической составляющей по сравнению с предложениями прошлого поколения не говорится ни слова. Поэтому логично предположить, что ядро Vega в представителях семейства Cezanne не отличается от того, которое применяется в процессорах Renoir (серии 4000G). Причём новые Ryzen 5000G не могут даже похвастать и улучшениями, сделанными по экстенсивному пути, – они не предлагают ни большего числа вычислительных блоков, ни увеличенных частот.

Это означает, что графика Ryzen 7 5700G с 8 вычислительными блоками (и, соответственно, 512 арифметическими устройствами FP32) аналогична графике Ryzen 7 Pro 4750G. При этом в гибридном процессоре Ryzen 5 3400G более раннего семейства Picasso было заложено 11 вычислительных блоков, но там они работали на значительно более низкой частоте. Современный 7-нм техпроцесс, по которому производятся как Cezanne, так и Renoir, позволил довести частоту интегрированного GPU до величин порядка 2,0 ГГц, в то время как в 12-нм процессорах Picasso графика работала не быстрее 1,4 ГГц.

Если говорить о шестиядерном процессоре Ryzen 5 5600G, то в нём у GPU отключён один из вычислительных блоков, таким образом, его ресурсы графического ядра ограничиваются 448 арифметическими устройствами FP32. Попутно немного снижена и частота GPU – она составляет 1,9 ГГц против 2,0 ГГц у старшего представителя в серии.

Перед тем как мы перейдём к игровым тестам, нужно сказать, что указанные для интегрированной графики Vega частоты – это жёстко зафиксированные величины. Хотя мы уже давно привыкли к динамической регулировке частот графических процессоров дискретных видеокарт, в Cezanne частота GPU не зависит ни от энергопотребления, ни от температуры, ни от нагрузки. Она снижается лишь при простое или при отображении рабочего стола ОС, но при любой 3D-активности устанавливается в постоянные 2,0 ГГц у Ryzen 7 5700G и в 1,9 ГГц у Ryzen 5 5600G.

Однако фиксированные частоты – не ограничение архитектуры. Нет никаких сомнений, что технически графика Vega обучена динамически менять частоту – вспомним, например, Radeon RX Vega 56/64. Скорее всего, графическое ядро внутри Cezanne может попросту работать на предельной целевой частоте, не страдая от высокого потребления или температур. Так, максимальное потребление встроенного GPU, замеченное в тестах, составило лишь 35 Вт.