Обзор процессора AMD Ryzen 5 1500X: когда недогрузили ядер

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

В практическом тестировании производительности Ryzen 5 1500X был сопоставлен со своей прямой альтернативой – четырёхъядерным Kaby Lake Core i5-7500. Формально этот интеловский процессор чуть дороже новинки AMD, однако, во-первых, различие в реальных розничных ценах практически полностью нивелировано, а во-вторых, материнские платы с разъёмом Socket AM4 пока стоят дороже сопоставимых по характеристикам LGA1151-вариантов.

Для полноты картины тестирование было дополнено и рядом других участников. Со стороны Intel это четырёхъядерные Kaby Lake Core i7-7700K (с технологией Hyper-Threading) и Core i5-7600K (без технологии Hyper-Threading), а также двухъядерный Kaby Lake Core i3-7350K. Процессоры AMD в тестировании были представлены младшей модификацией восьмиядерника Ryzen 7 – Ryzen 7 1700, шестиядерным процессором Ryzen 5 1600X и восьмиядерным процессором прошлого поколения FX-9590.

В итоге список задействованных в тестировании комплектующих получился таким:

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 7 1700 (Summit Ridge, 8 ядер + SMT, 3,0-3,7 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 5 1600X (Summit Ridge, 6 ядер + SMT, 3,6-4,0 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • AMD Ryzen 5 1500X (Summit Ridge, 4 ядра + SMT, 3,5-3,7 ГГц, 16 Мбайт L3);
  • AMD FX-9590 (Vishera, 8 ядер, 4,7-5,0 ГГц, 8 Мбайт L3);
  • Intel Core i7-7700K (Kaby Lake, 4 ядра + HT, 4,2-4,5 ГГц, 8 Мбайт L3);
  • Intel Core i5-7600K (Kaby Lake, 4 ядра, 3,8-4,2 ГГц, 6 Мбайт L3);
  • Intel Core i5-7500 (Kaby Lake, 4 ядра, 3,4-3,8 ГГц, 6 Мбайт L3);
  • Intel Core i5-7350K (Kaby Lake, 2 ядра + HT, 4,2 ГГц, 4 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: Noctua NH-U14S.
• Материнские платы:
  • ASUS 970 PRO Gaming/Aura (Socket AM3+, AMD 970 + SB950);
  • ASUS Crosshair IV Hero (Socket AM4, AMD X370);
  • ASUS Maximus IX Hero (LGA1151, Intel Z270).
• Память:
  • 2 × 8 Гбайт DDR4-3200 SDRAM, 16-16-16-36 (GeIL EVO X GEX416GB3200C16DC);
  • 2 × 8 Гбайт DDR3-2133 SDRAM, 9-11-11-31 (G.Skill [TridentX] F3-2133C9D-16GTX).
• Видеокарта: NVIDIA Titan X (GP102, 12 Гбайт/384-бит GDDR5X, 1417-1531/10000 МГц).
• Дисковая подсистема: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
• Блок питания: Corsair RM850i (80 Plus Gold, 850 Вт).

Производительность главного героя исследования, AMD Ryzen 5 1500X, была измерена дважды: не только в номинальном режиме, но и в его стабильном и подходящем для долговременного использования оверклокерском режиме, который достижим с применяемым нами охлаждением, то есть на частоте 4,0 ГГц с напряжением 1,425 В.

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise Build 14393 с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver 17.10;
• Intel Chipset Driver 10.1.1.38;
• Intel Management Engine Interface Driver 11.6.0.1030;
• NVIDIA GeForce 381.89 Driver.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Комплексные бенчмарки:

• BAPCo SYSmark 2014 SE – тестирование в сценариях Office Productivity (офисная работа: подготовка текстов, обработка электронных таблиц, работа с электронной почтой и посещение интернет-сайтов), Media Creation (работа над мультимедийным контентом — создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео), Data/Financial Analysis (обработка архива с финансовыми данными, их статистический анализ и прогнозирование инвестиций на основе некой модели) и Responsiveness (анализ отзывчивости системы при запуске приложений, открытии файлов, работе с интернет-браузером с большим количеством открытых вкладок, мультизадачности, копировании файлов, пакетных операциях с фотографиями, шифровании и архивации файлов и установке программ).
• Futuremark 3DMark Professional Edition 2.2.3509 — тестирование в сцене Time Spy 1.0.

Приложения:

• Adobe Photoshop CC 2017 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, который включает типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.
• Adobe Photoshop Lightroom 6.8 – тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Тестовый сценарий включает постобработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920 × 1080 и максимальным качеством двухсот 12-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Nikon D300.
• Adobe Premiere Pro CC 2017 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.
• Autodesk 3ds max 2017 — тестирование скорости финального рендеринга. Измеряется время, затрачиваемое на рендеринг в разрешении 1920 × 1080 с применением рендерера mental ray стандартной сцены Hummer.
• Blender 2.78a – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели из Blender Cycles Benchmark rev4.
• Corona 1.3 – тестирование скорости рендеринга при помощи одноимённого рендерера. Измеряется скорость построения стандартной сцены BTR, используемой для измерения производительности.
• Google Chrome 58.0.3029.110 (64-bit) – тестирование производительности при работе интернет-приложений, построенных с использованием современных технологий. Применяется специализированный тест WebXPRT 2015, реализующий на HTML5 и JavaScript реально использующиеся в интернет-приложениях алгоритмы.
• VeraCrypt 1.19 – тестирование криптографической производительности. Используется встроенный в программу бенчмарк, задействующий тройное шифрование Serpent-Twofish-AES.
• Visual Studio 2017 (15.1) – измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта – профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 2.78c.
• WinRAR 5.40 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт. Используется максимальная степень компрессии.
• x264 r2744 — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.264/AVC. Для оценки производительности используется исходный 1080p@50FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 30 Мбит/с.
• x265 2.2+17 8bpp — тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется тот же видеофайл, что и в тесте скорости транскодирования кодером x264.

Игры:

• Ashes of Singularity. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, Quality Profile = High, MSAA=2x.
• Battlefield 1. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, Graphics Quality = Ultra.
• Civilization VI. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, MSAA = 4x, Performance Impact = Ultra, Memory Impact = Ultra.
• Deus Ex: Mankind Divided. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, Preset = Very High.
• Grand Theft Auto V. Разрешение 1920 × 1080, DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = x4, NVIDIA TXAA = Off, Population Density = Maximum, Population Variety = Maximum, Distance Scaling = Maximum, Texture Quality = Very High, Shader Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Reflection Quality = Ultra, Reflection MSAA = x4, Water Quality = Very High, Particles Quality = Very High, Grass Quality = Ultra, Soft Shadow = Softest, Post FX = Ultra, In-Game Depth Of Field Effects = On, Anisotropic Filtering = x16, Ambient Occlusion = High, Tessellation = Very High, Long Shadows = On, High Resolution Shadows = On, High Detail Streaming While Flying = On, Extended Distance Scaling = Maximum, Extended Shadows Distance = Maximum.
• Hitman™. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 12, Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Anti-Aliasing = FXAA, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = On, Shadow Maps = Ultra, Shadow Resolution = High.
• Total War: WARHAMMER. Разрешение 1920 × 1080, DirectX 11, Quality = Ultra.
• Watch Dogs 2. Разрешение 1920 × 1080, Field of View = 70°, Pixel Density = 1.00, Graphics Quality = Ultra, Extra Details = 100%.

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.

⇡#Производительность в комплексных бенчмарках

Результат AMD Ryzen 5 1500X в измеряющем производительность при реальных сценариях работы бенчмарке SYSmark 2014 SE, прямо скажем, не радует. AMD противопоставляет этот процессор решениям класса Core i5, однако здесь AMD Ryzen 5 1500X проигрывает даже старшему двухъядерному Core i3-7350K. Причём дотянуться до результатов аналогичного по цене Core i5-7500 четырёхъядерному Ryzen 5 не помогает даже разгон. И это именно то, чего мы и опасались изначально: получается, что нижняя часть модельного ряда Ryzen 5 вышла значительно слабее старшей. Разрыв в производительности между Ryzen 5 1600X и Ryzen 5 1500X, по данным SYSmark 2014 SE, доходит до 20 процентов, что совсем нехарактерно для двух процессоров, которые относятся к одному и тому же подклассу.

Впрочем, при всём при этом невозможно не отметить тот огромный шаг вперёд, который процессоры Ryzen представляют собой по сравнению со старыми FX. Даже четырёхъядерный чип, построенный на новой архитектуре Zen, легко обходит по производительности восьмиядерный Bulldozer, работающий на частоте до 5 ГГц.

Больше информации могут дать результаты, полученные в отдельных сценариях SYSmark 2014 SE.

Почти все разные тестовые сценарии подтверждают относительно невысокую производительность Ryzen 5 1500X, которую этот процессор показывает в различных комплексных сценариях работы. Он почти всегда проигрывает старшему двухъядерному Core i3 поколения Kaby Lake. Единственное исключение – расчётный тест Data/Financial Analysis, где нагрузка распараллеливается значительно эффективнее, чем в остальных случаях. В нём Ryzen 5 1500X удаётся приблизиться к прямому конкуренту – Core i5-7500, а в разгоне даже превзойти его. И это указывает на то, что Ryzen 5 1500X, как и его старшие собратья, будет лучше всего проявлять себя в вычислительных многопоточных задачах.

Обычно бенчмарк 3DMark предлагает некое альтернативное видение ситуации по сравнению с SYSmark 2014 SE. Ведь он построен таким образом, что нагрузка в нём эффективно распараллеливается по всем имеющимся процессорным ядрам. Однако в отличие от шестиядерных и восьмиядерных процессоров AMD, четырёхъядерный Ryzen 5 1500X особенно впечатляющими результатами тут похвастать не может. Его производительность находится лишь на уровне средних представителей серии Core i5, и лишь в разгоне до 4 ГГц ему не удаётся приблизиться к работающему в номинальном режиме Core i5-7600K.

⇡#Производительность в ресурсоёмких приложениях

Главное наблюдение, которое можно сделать по представленным результатам, заключается в том, что Ryzen 5 1500X значительно слабее, чем Core i7-7700K. Несмотря на то, что оба эти процессора имеют по четыре ядра и обладают технологией многопоточности (SMT или Hyper-Threading), микроархитектура Kaby Lake имеет заметное превосходство в IPC (удельной производительности на такт) над Zen. В результате практически в любом случае Ryzen 5 1500X как в номинальном режиме, так и в разгоне старшему Kaby Lake проигрывает.

Однако AMD и не пытается противопоставить свой четырёхъядерник старшим интеловским процессорам для платформы LGA1151. Стоимость Ryzen 5 1500X такова, что сравнивать его надо с чипами серии Core i5. Но и в этом случае далеко не всё однозначно. Такого же явного превосходства над равноценными конкурентами, как мы видели, когда тестировали Ryzen 5 1600X, здесь нет и в помине. Да, существует определённый круг задач, где Ryzen 5 1500X смотрится здорово. К нему относится финальный рендеринг, шифрование и компиляция – при такой нагрузке главный герой этого обзора может предложить производительность лучше, чем заметно более дорогой Core i5-7600K. Но существуют и обратные примеры. Так, при обработке изображений, при архивации или при перекодировании HVEC-видео Ryzen 5 1500X проигрывает даже Core i5-7500.

Впрочем, здесь нельзя не упомянуть о важном козыре любых Socket AM4-процессоров AMD: их можно разгонять. И пусть нераскрытый частотный потенциал у Ryzen не так уж и велик, его вполне хватает для того, чтобы ликвидировать случаи отставания Ryzen 5 1500X от Core i5-7500. А это значит, что энтузиасты, которых в первую очередь интересует создание и обработка цифрового контента, вполне могут рассматривать системы на базе Ryzen 5 1500X в качестве хорошей альтернативы платформам на процессорах Intel той же ценовой категории.

⇡#Производительность в играх

Игровые тесты, которые мы проводим при испытаниях CPU, в первую очередь ставят своей целью раскрытие процессорной составляющей производительности. Именно поэтому все измерения проводятся в FullHD-разрешении, а для сравнения выбираются те игры, зависимость частоты кадров в которых от мощности процессора проявляется сильнее.

К сожалению, положение дел с игровой производительностью Ryzen 5 1500X совсем не внушает оптимизма. Очевидно, что для компьютеров, ориентированных на игровое применение, гораздо лучше подойдут либо интеловские процессоры той же ценовой категории, либо один из чуть более дорогих шестиядерных Ryzen 5, в которых меньший, чем у Kaby Lake, IPC достаточно успешно компенсируются превосходящим числом вычислительных ядер. Четырёхъядерный же Ryzen 5 1500X оказывается медленнее, чем его прямой соперник, Core i5-7500, практически в любой игре. Причём отставание легко может доходить до 10-20 процентов, и разгоном оно не исправляется. Более того, существуют даже совсем удручающие примеры, когда Ryzen 5 1500X проигрывает двухъядерному Core i3-7350K.

Иными словами, если подходить к Ryzen 5 1500X как к процессору для геймерских систем, то его позиционирование вызывает серьёзные вопросы. Пожалуй, до тех пор, пока AMD не переориентирует свои четырёхъядерники на соперничество с Core i3, а не с Core i5, огромная аудитория геймеров в покупке систем на базе Ryzen 5 1500X заинтересована не будет. Что, впрочем, как раз и даёт надежду на скорый пересмотр существующего прайс-листа.

⇡#Энергопотребление

Согласно спецификациям, тепловой пакет Ryzen 5 1500X – 65 Вт. То есть производитель считает, что этот процессор экономичнее старших восьмиядерников и шестиядерников Ryzen 7 1800X, 1700X или 1600X и нуждается примерно в таких же системах охлаждения, как и интеловские процессоры Kaby Lake. И в этом нет ничего удивительного. Пусть в основе Ryzen 5 1500X и лежит точно такой же полупроводниковый кристалл, как у Ryzen 7, отключение половины вычислительных ядер и заметное снижение тактовых частот должно было дать очевидный эффект. Поэтому Ryzen 5 1500X вполне способен быть достаточно энергоэффективным чипом.

Проверить это несложно. Используемый нами в тестовой системе новый цифровой блок питания Corsair RM850i позволяет контролировать потребляемую и выдаваемую электрическую мощность, чем мы и пользуемся для измерений. На графиках ниже приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное «после» блока питания и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. КПД самого блока питания в данном случае не учитывается.

В состоянии простоя платформа на базе Ryzen 5 1500X почти так же экономична, как и системы с LGA1151-процессором. Причём в этом тестировании для процессоров AMD мы активировали фирменную схему управления питанием AMD Ryzen Balanced, и, как видите, она не нанесла никакого урона энергоэффективности процессора при его бездействии.

При рендеринге энергетические аппетиты Ryzen 5 1500X возрастают, и конфигурация с ним оказывается несколько более прожорливой по сравнению с системами, основанными на процессорах Kaby Lake класса Core i5. Фактически потребление, а значит, и тепловыделение Ryzen 5 1500X здесь приближается к уровню Core i7-7700K. Однако нужно иметь в виду немаловажную деталь конструкции Ryzen: в них процессорная крышка контактирует с полупроводниковым кристаллом через высокоэффективный бесфлюсовый припой, а не через термопасту, как у Intel, поэтому рабочие температуры Ryzen 5 1500X оказываются заметно ниже, даже несмотря на то, что процессоры AMD используют более высокое напряжение питания.

А вот как выглядит ситуация с потреблением при максимально возможной нагрузке — в утилите Prime 29.10, которая активно использует энергоёмкие AVX- и FMA3-инструкции.

При активном использовании векторных инструкций потребление Ryzen 5 1500X оказывается ниже, чем требует для своей работы Core i5-7600K, что несколько противоречит картине, которая наблюдалась в рендеринге. Однако это вполне объяснимо, если вспомнить о том, что процессоры Intel обладают 256-битными векторными исполнительными блоками, способными выполнять FMA-инструкции за один такт, в то время как соответствующие исполнительные блоки Ryzen – 128-битные.

⇡#Выводы

Модельный ряд AMD Ryzen 5 объединил в себе процессоры как с шестью, так и с четырьмя ядрами с микроархитектурой Zen. И это обуславливает его заметную невооружённым глазом разношёрстность. В то время как старшие шестиядерные модели Ryzen 5 производят очень хорошее впечатление и часто кажутся наилучшим выбором в своей ценовой категории, младшие их сородичи с четырьмя ядрами проявляют себя далеко не столь впечатляюще. Претензии к быстродействию новых четырёхъядерников AMD в различных приложениях звучат столь часто, что рассмотренный сегодня самый быстрый процессор данного класса, Ryzen 5 1500X, скорее следует отнести к числу наиболее разочаровывающих предложений среди всех доступных на данный момент чипов, где применяется микроархитектура Zen.

Проблема заключается в том, что Zen не может предложить столь же высокую, как и Kaby Lake, эффективность с точки зрения числа исполняемых за такт инструкций. Поэтому Ryzen 5 1500X похож на Core i7-7700K лишь по формальным признакам – по числу ядер и по количеству исполняемых одновременно потоков. В реальности же производительность четырёхъядерника AMD находится в лучшем случае на уровне процессоров серии Core i5. Причём этот лучший случай встречается не так уж и часто. Фактически конкурентной производительностью Ryzen 5 1500X может похвастать лишь при работе над задачами рендеринга, в простой многопоточной вычислительной нагрузке и при некоторых разновидностях обработки видеоконтента. При этом в более актуальной для среднестатистического пользователя среде – в 3D-играх – Ryzen 5 1500X проигрывает процессорам семейства Core i5 практически вчистую, что делает четырёхъядерное предложение AMD малопривлекательным выбором для массовых систем.

Безусловно, в защиту Ryzen 5 1500X можно сказать, что у него, как и у любого другого процессора этого семейства, есть важный плюс – его можно разгонять. Но помогает это слабо. Разгон четырёхъядерников Ryzen 5 ограничивается стандартным для любых носителей микроархитектуры Zen 4-гигагерцевым потолком, поэтому получить прирост быстродействия, способный как-то кардинально поменять расклад сил, попросту невозможно.

Всё это означает, что столь же интересным, как Ryzen 5 1600X, предложением рассмотренному сегодня Ryzen 5 1500X стать не суждено. Старший четырёхъядерный процессор AMD больше похож на какое-то нишевое решение для бюджетных рабочих станций, чем на привлекательный продукт для широкой аудитории энтузиастов. Спасти Ryzen 5 1500X может разве только снижение цен, которое поставит для него более приземлённые цели, чем соперничество с младшими интеловскими четырёхъядерниками. А пока Ryzen 5 1500X продолжает позиционироваться производителем в качестве альтернативы младшим Core i5, мы предлагаем смотреть в сторону иных вариантов. И ими не обязательно должны быть равноценные процессоры Intel, их роль вполне могут сыграть и чуточку более дорогие шестиядерные Ryzen 5 1600X и 1600, которые заметно отличаются от Ryzen 5 1500X по относительному быстродействию в лучшую сторону.