DDR5-7600 делает лучшим процессором для игр Core i9-13900K, а не Ryzen 9 7950X3D — как и почему?

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

Итак, целью этого тестирования выступает изучение прироста производительности, на который владельцы систем на базе Core i9-13900K могут рассчитывать в том случае, если выберут не обычные, а оверклокерские модули памяти, например описанный выше комплект Trident Z5 RGB DDR5-7600. И главный вопрос, на который мы постараемся ответить в тестах, заключается в том, сохраняют ли усиленные 3D-кешем Ryzen 7000X3D своё преимущество в играх, если их сравнивать с Core i9-13900K не в полностью идентичной системе, а в комплекте с более скоростной памятью, которая процессорами AMD не поддерживается.

В сравнении примет участие Ryzen 9 7950X3D с памятью DDR5-6000 и Core i9-13900K с памятью, работающей в режимах DDR5-6000, DDR5-7200 и DDR5-7600.

Здесь нужно подчеркнуть, что DDR5-6000 — рекомендованный AMD максимальный режим, в котором процессоры Ryzen 7000 гарантированно способны обеспечить синхронность контроллера памяти и модулей DDR5, что позволяет получить наилучшую скорость. В некоторых случаях максимальную частоту памяти можно подвинуть на 200-400 МГц вверх, но это требует повышения напряжения SoC, что, как мы теперь знаем, в случае Ryzen 9 7950X3D чревато выходом CPU из строя.

Поэтому производительность, демонстрируемая конфигурацией Ryzen 9 7950X3D + DDR5-6000, если не максимальна для данного CPU, то по меньшей мере очень близка к ней. Что касается Core i9-13900K, то его тестирование с DDR5-6000 — наша стандартная практика, обусловленная желанием обеспечить одинаковые условия как для платформы Socket AM5, так и для LGA1700, и в этом тестировании мы её повторили «для чистоты эксперимента». В обоих случаях память использовала схему таймингов 32-38-38-96.

DDR5-6000 CL32 на Ryzen 9 7950X3D

DDR5-6000 CL32 на Core i9-13900K

Режим DDR5-7200 для Core i9-13900K был добавлен в испытания ради ориентира. Такая память тоже довольно популярна, причём для неё не требуются особые материнские платы — она заработает почти на любой материнке, построенной на базе чипсета Z790 и даже B760, ценовой категории выше среднего. В тестах мы устанавливали задержки по схеме 34-45-45-115, характерной для продуктов на базе чипов SK Hynix (как A-die, так и M-die).

DDR5-7200 CL34 на Core i9-13900K

Наиболее интересный вариант конфигурации Core i9-13900K + DDR5-7600 был проверен дважды. В первом случае мы использовали стандартные настройки модулей G.Skill Trident Z5 RGB, взятые из профиля XMP, и здесь схема таймингов выглядела как 36-46-46-121. Во втором случае задержки были подобраны вручную, что позволило добиться формулы 36-44-44-56. Обратите внимание, во втором варианте настроек уменьшению подверглись не только параметры tRCD и tRP, но и вторичные, а также третичные тайминги. То есть по результатам этого варианта конфигурации можно будет сделать вывод о том, насколько вообще полезен длительный и не самый очевидный процесс ручного подбора задержек.

DDR5-7600 CL36 на Core i9-13900K

DDR5-7600 CL36* на Core i9-13900K, ручные настройки

В конечном итоге в составе тестовых систем было использовано следующее оборудование:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 9 7950X3D (Raphael,16 ядер, 4,2-5,7 ГГц, 128 Мбайт L3);
  • Intel Core i9-13900K (Raptor Lake, 8P+16E-ядер, 3,0-5,8/2,2-4,3 ГГц, 36 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: кастомная СЖО EKWB.
• Материнские платы:
  • ASUS ROG Maximus Z790 Apex (LGA1700, Intel Z790);
  • MSI MPG X670E Carbon WiFi (Socket AM5, AMD X670E).
• Память:
  • 2 × 16 Гбайт DDR5-6000 SDRAM, 32-38-38-80 (Kingston Fury Renegade DDR5 RGB KF560C32RSAK2-32);
  • 2 × 16 Гбайт DDR5-7600 SDRAM, 36-46-46-121 (G.Skill F5-7600J3646G16GX2-TZ5RK);
• Видеокарта: GIGABYTE GeForce RTX 4090 Gaming OC (AD102 2235/2535 МГц, 24 Гбайт GDDR6X 21 Гбит/с).
• Дисковая подсистема: Intel SSD 760p 2 Тбайт (SSDPEKKW020T8X1).
• Блок питания: ASUS ROG-THOR-1200P (80 Plus Titanium, 1200 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (22H2) Build 22621.1555 с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver 5.02.19.2221;
• Intel Chipset Driver 10.1.19444.8378;
• NVIDIA GeForce 531.61 Driver.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Приложения:

• 7-zip 22.00 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 4,6 Гбайт. Используется алгоритм LZMA2 и максимальная степень компрессии.
• Adobe Photoshop 2023 24.0.0 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Используется тестовый скрипт PugetBench for Photoshop V0.93.6, моделирующий базовые операции и работу с фильтрами Camera Raw Filter, Lens Correction, Reduce Noise, Smart Sharpen, Field Blur, Tilt-Shift Blur, Iris Blur, Adaptive Wide Angle, Liquify.
• Adobe Photoshop Lightroom Classic 12.0.1 — тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Используется тестовый скрипт PugetBench for Lightroom Classic V0.94, моделирующий базовую работу с библиотекой и редактирование, а также импорт/экспорт, Smart Preview, создание панорам и HDR-изображений.
• Adobe Premiere Pro 2023 23.0.0 — тестирование производительности при редактировании видео. Используется тестовый скрипт PugetBench for Premiere Pro V0.95.6, моделирующий редактирование 4K-роликов в разных форматах, применение к ним различных эффектов и итоговый рендер для YouTube.
• Agisoft Metashape 1.8.5 – измерение скорости фотограмметрии и построения 3D-модели местности по снимкам с воздуха. В тесте используется набор из 50 фото, снятых дроном DJI Phantom 4 Pro.
• Blender 3.5.0 — тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели classroom из Blender Benchmark.
• Handbrake 1.6.1 – тестирование скорости транскодирования 2160p@24FPS AVC-видео с битрейтом около 42 Мбит/с в более продвинутые форматы. Используются программные кодировщики x265 и AV1 (SVT).
• Mathworks Matlab R2023a (9.14.0) — тестирование скорости инженерных и математических расчётов в популярном математическом пакете. Используется стандартный бенчмарк, в который входят матричные и векторные операции, решение дифференциальных и симметричных разреженных линейных систем уравнений, а также построение 2D- и 3D-графиков.
• Microsoft Visual Studio 2022 (17.5.4) — измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта — профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 3.3.0 Alpha.
• Stockfish 15.0 — тестирование скорости работы популярного шахматного движка. Измеряется скорость перебора вариантов в позиции «1q6/1r2k1p1/4pp1p/1P1b1P2/3Q4/7P/4B1P1/2R3K1 w».
• Topaz Video Enhance AI v2.6.4 — тестирование производительности в основанной на ИИ программе для улучшения детализации видео. В тесте используется исходное видео в разрешении 640×360, которое увеличивается в два раза с использованием модели Artemis High Quality v12.
• V-Ray 5.00 — тестирование производительности работы популярной системы рендеринга при помощи стандартного приложения V-Ray Benchmark Next.

Игры:

• Cyberpunk 2077. Разрешение 1920 × 1080: Quick Preset = Ultra + RayTracing: Medium.
• Dying Light 2. Разрешение 1920 × 1080: Quality = High Quality Raytracing.
• Far Cry 6. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA, DXR Reflections = On, DXR Shadows = On.
• Hitman 3. Разрешение 1920 × 1080: Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = Ultra, Shadow Quality = Ultra, Mirrors Reflection Quality = High, SSR Quality = High, Variable Rate Shading = Quality.
• Hogwarts Legacy. Разрешение 1920 × 1080: Global Quality Preset = Ultra, Ray Tracing Reflections = On, Ray Tracing Shadows = On, Ray Tracing Ambient Occlusion = On, Ray Tracing Quality = Ultra.
• Marvel’s Guardians of the Galaxy. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Preset = Ultra.
• Marvel’s Spider-Man Remastered. Разрешение 1920 × 1080: Preset = Very High, Ray-Traced reflection = On, Reflection Resolution = Very High, Geometry Detail = Very High, Object Range = 10, Anti-Aliasing = TAA.
• Mount & Blade II: Bannerlord. Разрешение 1920 × 1080: Overall Preset = Very High.
• Serious Sam: Siberian Mayhem. Разрешение 1920 × 1080: Vulkan, CPU Speed = Ultra, GPU Speed = Ultra, GPU Memory = Ultra.
• Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA, Ray Traced Shadow Quality = Ultra.
• The Riftbreaker. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Texture Quality = High, Raytraced soft shadows = On, Ray traced shadow quality = Ultra, Raytraced ambient occlusion = On.
• The Witcher 3: Wild Hunt. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Preset = RT Ultra.
• Watch Dogs Legion. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, RTX = Off, DLSS = Off.

Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений FPS. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального FPS обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами.

⇡#Синтетические тесты подсистемы памяти

Прежде чем перейти к рассмотрению того, как сильно увеличение частоты памяти может повлиять на производительность в играх и реальных приложениях, давайте посмотрим, насколько большой прирост даёт DDR5-7600 по данным синтетических тестов подсистемы памяти. Для оценки показателей практической пропускной способности мы по традиции воспользовались Aida64 Cache & Memory Benchmark.

Приятно видеть, что скорость операций с памятью в платформе Core i9-13900K хорошо масштабируется при росте её частоты. Поддержка скоростных режимов DDR5 в этом случае оказывается явно небесполезной. Модули DDR5-7600 позволяют ускорить работу с данными по сравнению с DDR5-6000 на дополнительные 28-32 %. Причём определяющим фактором здесь выступает именно частота модулей: тайминги, подобранные для режима DDR5-7600 вручную (соответствующие результаты обозначены на диаграммах звёздочкой), по сравнению с настройками, которые G.Skill заложила в XMP, дают лишь 1-2 % дополнительного прироста.

Быстрые модули памяти хороши не только высокой пропускной способностью, но и более низкой практической латентностью. Комплект DDR5-7600 с таймингами по XMP обеспечивает 20-процентное снижение латентности по сравнению с довольно неплохой DDR5-6000-памятью. Более того, здесь заметнее проявляет себя и дополнительное снижение вторичных и третичных задержек, проведённое вручную, — оно улучшает практическую латентность на 4 %.

Таким образом, показатели производительности, полученные в Aida64 Cache & Memory Benchmark, дают все основания рассчитывать, что DDR5-7600 (например, используемый нами комплект G.Skill Trident Z5 RGB) поднимет быстродействие Core i9-13900K на достаточную величину, чтобы этот процессор обошёл Ryzen 9 7950X3D не только в ресурсоёмких приложениях, но и в играх.

⇡#Производительность в приложениях

Как мы установили ранее в обзоре Ryzen 9 7950X3D, по производительности в ресурсоёмких приложениях для обработки контента этот процессор близок к Core i9-13900K до уровня погрешности измерений. Но быстрая память вносит в это соотношение коррективы. Модули DDR5-7600 способны несколько ускорить платформу на базе Core i9-13900K, хотя о каком-то подавляющем преимуществе перед Ryzen 9 7950X3D речь всё-таки не идёт. Средневзвешенный отрыв платформы Intel достигает порядка 4 %.

Однако нужно иметь в виду, что приложения разного характера относятся к скоростной памяти по-разному. Большинству вычислительных задач, таким как 3D-рендеринг или работа с видео, быстрая память, можно сказать, вообще безразлична. Однако есть и обратные примеры, хотя их и явно меньше. Так, расчёты в Matlab и компиляция в Visual Studio ускоряется при использовании DDR5-7600 вместо DDR5-6000 на 2-3 %, обработка изображений в Photoshop и Lightroom — на 3-6 %, а при архивации файлов можно вообще получить беспрецедентный 20-процентный рост быстродействия.

Рендеринг:

Обработка фото:

Фотограмметрия:

Математические расчёты:

Работа с видео:

Перекодирование видео:

Компиляция:

Архивация:

Шахматы:

⇡#Производительность в играх

Переходим к самому интересному. Частота кадров в играх обычно зависит от скорости памяти сильнее, чем быстродействие в приложениях, поэтому скоростная память в первую очередь рекомендуется именно для игровых конфигураций. Это подтверждают и полученные нами результаты. Средний FPS при смене в системе на базе Core i9-13900K модулей DDR5-6000 на DDR5-7600 вырастает на довольно заметные 6 %, а показатель среднего минимального FPS увеличивается на 7 %. Более того, если для модулей DDR5-7600 использовать настройки таймингов не из профиля XMP, а оптимизированные вручную, игровое быстродействие можно дополнительно подтянуть ещё на 1 %.

И такое ускорение требует пересмотреть все прошлые утверждения о лидерстве Ryzen 9 7950X3D в игровой производительности. Флагманский процессор AMD был чуть быстрее Core i9-13900K в том случае, когда мы сопоставляли его с конкурентом при работе с одинаковой DDR5-6000. Но если частоту памяти в платформе LGA1700 не подгонять под предел конкурирующей конфигурации, то картина меняется на обратную. Комбинация Core i9-13900K + DDR5-7600 оказывается быстрее, нежели платформа на Ryzen 9 7950X3D, в среднем на 4-5 % (в зависимости от установленных таймингов).

Таким образом, лучший вариант для бескомпромиссных игровых систем, — это всё-таки не Ryzen 9 7950X3D, а укомплектованный достойным комплектом памяти с высокой частотой Core i9-13900K. Причём, как следует из приведённой диаграммы, подойдёт не только DDR5-7600, но и даже более медленная DDR5-7200. Однако в любом случае речь идёт о модулях DDR5 на чипах SK Hynix, которые способны разгоняться до частот 7000-8000 МГц при сохранении агрессивной схемы таймингов.

Ниже вы можете ознакомиться с результатами в отдельных играх — они оказались неоднородными. Максимальную чувствительность к частоте памяти проявили Far Cry 6, Hitman 3, Marvel's Guardians of the Galaxy и Mount & Blade II: Bannerlord, в то время как, например, в Dying Light 2 Stay Human и The Riftbreaker влияние памяти почти незаметно. Но именно это и иллюстрирует смысл покупки для игровых систем модулей вроде G.Skill Trident Z5 RGB DDR5-7600. Многообразие игр, запускаемых в геймерских системах, очень широко, и среди них наверняка окажутся какие-то тайтлы, в которых быстрая память сможет дать преимущество в FPS более 10%.

Что же касается целесообразности ручной настройки таймингов, то тут сформулировать однозначную рекомендацию довольно трудно. По диаграммам видно, что основное влияние на FPS оказывает частота модулей. Автоматическая установка таймингов по XMP проигрывает по FPS ручной настройке максимум 2 %, при этом последняя требует длительного и вдумчивого погружения в эксперименты со стабильностью системы.

⇡#Выводы

На первых порах процессоры Ryzen 7000X3D, оснащённые 3D-кешем, с лёгкостью собирали восторженные отзывы. Ещё бы, с помощью довольно простого приёма AMD удалось переплюнуть по игровой производительности Core i9-13900K, хотя, казалось бы, отставание обычных Ryzen 7000 от флагманского Raptor Lake было безнадёжным. Однако позднее стали всплывать не самые приятные нюансы. Во-первых, вследствие халатно проведённого предрелизного тестирования представители семейства Ryzen 7000X3D оказались подвержены быстрому выходу из строя (но эту проблему с горем пополам устранили). Во-вторых, как выяснилось в сегодняшнем тестировании, присвоение Ryzen 9 7950X3D (и Ryzen 7 7800X3D) звания лучших вариантов для сборки игровых систем было явно поспешным.

Всё дело в том, что новые процессоры AMD для платформы Socket AM5 сильно подвёл встроенный в них контроллер DDR5. Он не только медленнее контроллера, используемого Intel, но еще и не способен работать со скоростными модулями DDR5. В итоге, в то время как Core i9-13900K можно с лёгкостью подружить с DDR5-7200, DDR5-7600, а в некоторых случаях и с DDR5-8000, максимальным рабочим режимом памяти для актуальных Ryzen остаётся DDR5-6000 или, если повезёт, DDR5-6200. И эта особенность оказалась для производительности Ryzen 9 7950X3D роковой.

Если при сравнении Ryzen 9 7950X3D и Core i9-13900K использовать не одинаковую DDR5-6000, а такую память, которая подобрана в соответствии с реальными возможностями разных платформ, то окажется, что процессор AMD c 3D-кешем никаким лидером по игровой производительности не является. В этом случае Core i9-13900K не только возвращает себе звание лучшего выбора для геймерских систем, но и демонстрирует некоторое превосходство в быстродействии в ресурсоёмких приложениях для профессиональной работы.

В проведённом тестировании мы испытали вместе с Core i9-13900K модули памяти G.Skill Trident Z5 RGB DDR5-7600, и они позволили добиться 3-процентного превосходства над Ryzen 9 7950X3D в приложениях и 6-процентного преимущества — в играх. Причём для получения быстродействующей конфигурации с Core i9-13900K можно использовать и любую другую высокочастотную память, основанную на чипах Hynix A-die. Инвестиции в такие модули, если речь идёт о конфигурации верхнего ценового уровня, вполне оправдаются: они гораздо лучше раскроют потенциал LGA1700-системы и позволят получить от Raptor Lake максимум возможного. Так, если говорить о разнице в среднем FPS при использовании в платформе на Core i9-13900K комплектов DDR5-6000 и DDR5-7600, то в некоторых случаях она достигает величины 10 %.

При этом рассмотренная память G.Skill Trident Z5 RGB DDR5-7600 примечательна тем, что предлагает агрессивные штатные задержки, зашитые в XMP, и благодаря этому её можно эксплуатировать даже без дополнительной оптимизации. Кроме того, эта память очень хорошо поддаётся разгону по частоте выше штатных 7600 МГц. Например, нам с минимальными усилиями удалось запустить её и в ещё более скоростном режиме DDR5-8000. Но о том, что это может дать владельцам Core i9-13900K с практической точки зрения, мы расскажем в одном из следующих материалов.