AMD Zen 3 Ryzen 심층 검토 : 5950X, 5900X, 5800X 및 5600X 테스트 완료
AMD가 새로운 Zen 3 코어가 근본적인 재 설계이고 완전한 성능 리더십을 제공한다고 발표했을 때 우리는 그들이 말한 것과 정확히 일치하는지 확인하도록 요청해야했습니다. Intel 크기의 10 % 미만이고 2015 년 회사로서 접어 들기에 매우 가까웠음에도 불구하고 AMD가 차세대 Zen 마이크로 아키텍처 및 Ryzen 설계를 통해 그 기간에 내기 한 내기는 이제 결실을 맺고 있습니다. 데스크탑 시장을위한 Zen 3 및 새로운 Ryzen 5000 프로세서는 이러한 목표를 실현했습니다. 와트 당 성능과 달러당 성능은 물론 모든 부문에서 절대적인 성능 리더십입니다. 우리는 새로운 마이크로 아키텍처에 들어가 새로운 프로세서를 테스트했습니다. AMD는 새로운 왕이며이를 보여줄 데이터가 있습니다.
새로운 코어, 동일한 7nm, 5.0GHz 이상! 새로운 Ryzen 5000 프로세서는 Ryzen 3000 시리즈의 드롭 인 대체품입니다. 최신 BIOS (AGESA 1081 이상)를 사용하는 AMD X570 또는 B550 마더 보드를 사용하는 사람은 누구나 새 프로세서 중 하나를 번거 로움없이 구매하고 사용할 수 있습니다. X470 / B450 보드를 사용하는 사람은 보드가 업데이트되므로 2021 년 1 분기까지 기다려야합니다.
이전에 언급했듯이 AMD는 오늘 소매 용으로 6 코어에서 최대 16 코어에 이르는 4 개의 프로세서를 출시하고 있습니다.
AMD는 최적의 성능을 위해 약간 더 빠른 것을 권장하지만 모든 프로세서는 JEDEC 표준에 따라 DDR4-3200 메모리를 기본적으로 지원합니다. 모든 프로세서에는 추가 장치 용 PCIe 4.0 레인 20 개도 있습니다.
Ryzen 9 5950X : 16 코어, $ 799 상위 프로세서는 3400 MHz의 기본 주파수와 4900 MHz의 터보 주파수 제공, 16 코어, 32 개 스레드와 Ryzen 9 5950X입니다 - 우리의 소매 프로세서를, 우리는 실제로 나타내는, 5050 MHz의 싱글 코어 주파수를 감지 이 프로세서는 충분한 열 헤드 룸과 냉각을 통해 5.0GHz 이상을 터보로 작동합니다 !
나머지 리뷰를 읽지 않는 사람들을 위해 Ryzen 9 5950X에 대한 짧은 결론은 799 달러의 권장 소매 가격에서도 전반적으로 새로운 수준의 소비자 등급 성능을 가능하게한다는 것입니다. 단일 스레드 빈도는 엄청나게 높으며, 더 높은 IPC를 가진 새로운 코어 설계와 결합되면 단일 코어가 제한된 워크로드를 인텔 최고의 Tiger Lake 프로세서 이상으로 밀어 붙입니다. 멀티 스레드 워크로드의 경우 전반적으로 소비자 프로세서에 대한 새로운 기록이 있습니다.
Ryzen 9 5900X : 12 코어 $ 549 인텔의 최고 소비자 등급 프로세서와 비교해 보면 12 코어 24 스레드를 갖춘 Ryzen 9 5900X는 기본 주파수 3700MHz와 터보 주파수 4800MHz (4950MHz가 관찰 됨)를 제공합니다. 이 프로세서는 2 개의 6 코어 칩렛을 통해 활성화되지만 모든 캐시는 칩 렛당 32MB (총 64MB)로 활성화됩니다. 5900X는 105W에서 대체하는 3900X / 3900XT와 동일한 TDP를 가지고 있습니다.
549 달러로 교체하는 프로세서보다 50 달러 더 비싸다. 즉, 추가 10 % 비용으로 적어도 10 % 더 나은 성능을 발휘할 수 있음을 보여줘야한다는 것을 의미한다.
Ryzen 7 5800X : 8 코어 ($ 449) AMD가 지난 세대에 100 달러 미만의 쿼드 코어 프로세서를 선보인 후, 8 코어 프로세서를 449 달러에 제공하려면 많은 노력이 필요합니다. AMD는이 프로세서가 상당한 세대 별 성능 향상을 제공한다는 주장을지지합니다. 8 개의 코어와 16 개의 스레드를 가진 새로운 AMD Ryzen 7 5800X는 8 코어 / 16 스레드 프로세서 인 Intel의 Core i7-10700K에 맞설 것입니다.
Ryzen 7 5800X는 기본 주파수가 3800MHz이고 정격 터보 주파수가 4700MHz (우리는 4825MHz를 감지했습니다)이며 총 32MB의 L3 캐시가있는 단일 8 코어 칩셋을 사용합니다. 단일 코어 칩렛은 일부 CPU 간 통신이 필요한 듀얼 칩렛 설계에 비해 약간의 이점이 있으며 이는 일부 CPU 제한 게임 벤치 마크에서 나타납니다. 이 프로세서에는 105W TDP (최대 142W 피크)도 있습니다.
Ryzen 5 5600X : 6 코어 ($ 299) AMD가 오늘 출시하는 가장 저렴한 프로세서는 Ryzen 5 5600X이지만 CPU 쿨러가 상자에 함께 제공되는 유일한 프로세서이기도합니다. Ryzen 5 5600X는 기본 주파수 3700MHz 및 피크 터보 4600MHz (측정 된 4650MHz)에서 실행되는 6 개의 코어와 12 개의 스레드를 가지고 있으며 65W (최대 88W 피크)의 TDP가 제공되는 유일한 CPU입니다. ).
단일 칩렛 디자인은 총 32MB의 L3 캐시를 의미합니다 (기술적으로는 단일 코어가 Ryzen 9 부품으로 액세스 할 수있는 것과 동일하며 나중에 더 자세히 설명합니다). 비슷한 구장에서 소매합니다.
기술적으로 가장 저렴하고 기술적으로 가장 느린 프로세서 임에도 불구하고 Ryzen 5 5600X의 성능에 크게 놀랐습니다. – 심지어 Tiger Lake.
Ryzen 5000이 작동하는 이유 : Chiplets 높은 수준에서 새로운 Ryzen 5000 'Vermeer'시리즈는 지난 세대 Ryzen 3000 'Matisse'시리즈에 이상하게 친숙해 보입니다. AMD가 새로운 프로세서에서 칩렛 설계 방법을 완전히 활용하고 있기 때문에 이것은 실제로 설계에 의한 것입니다.
일부 용어를 소개하기 위해 AMD는 두 가지 유형의 칩렛을 만듭니다. 그중 하나는 메인 프로세싱 코어를 가지고 있으며 코어 복합 다이 또는 CCD라고합니다. 이것은 TSMC의 7nm 공정에 구축 된 것입니다. 다른 칩렛은 IO 다이 또는 IOD로 알려진 I / O가있는 인터커넥트 다이입니다.이 칩에는 PCIe 레인, 메모리 컨트롤러, SATA 포트, 칩셋에 대한 연결이 있으며 전원 공급과 보안을 제어하는 데 도움이됩니다. . 이전 세대와 새로운 세대 모두에서 AMD는 IO 다이 중 하나를 최대 2 개의 8 코어 칩렛과 결합합니다.
이는 새로운 코어 칩셋이 상호 연결, 물리적 설계 및 전력 제약에 대해 동일한 프로토콜을 포함하기 때문에 가능합니다. AMD는 서로 다른 내부 구조 (Zen 3 대 Zen 2)에도 불구하고 핵심 연결이 동일 할 때 이전 플랫폼 및 세대의 실행을 활용할 수 있습니다.
이전 세대와 마찬가지로 새로운 Zen 3 칩렛은 8 개의 코어로 설계되었습니다.
Zen 3는 새로운 핵심 디자인입니다 새로운 8 코어 Zen 3 칩렛을 동일한 크기와 동일한 전력으로 유지함으로써 AMD는 이러한 제약 조건에 맞는 코어를 구축해야하지만 더욱 매력적인 디자인을 만들기 위해 성능과 성능 효율성을 향상시켜야했습니다. 일반적으로 CPU 코어를 설계 할 때 가장 쉬운 방법은 이전 설계를 가져 와서 특정 부분을 업그레이드하는 것입니다. 또는 엔지니어들은 최소한의 노력으로 최대의 속도를 높일 수있는 '낮은 열매'를 해결하는 것입니다. CPU 코어 설계는 기한까지 구축 되었기 때문에 최종 설계에 포함되지 않는 아이디어가 항상 존재하지만 이러한 아이디어는 차세대를위한 가장 쉬운 목표가됩니다. 이것이 Zen 1 / Zen +가 Zen 2로 이동하면서 본 것입니다. 따라서 당연히 AMD가 가장 쉽게 할 수있는 일은 다시 동일하지만 Zen 3을 사용하는 것입니다.
그러나 AMD는 이것을하지 않았습니다. AMD의 고위 직원과의 인터뷰에서 AMD는 새로운 고성능 코어를 구축 할 때 서로 도약하는 것을 목표로하는 두 개의 독립적 인 CPU 코어 디자인 팀을 보유하고 있음을 알고 있습니다. Zen 1과 Zen 2는 첫 번째 핵심 디자인 팀의 제품이었고 이제 Zen 3은 두 번째 디자인 팀의 제품입니다. 당연히 우리는 Zen 4가 '낮은 매달린 과일'이 처리 된 차세대 Zen 3가 될 것으로 기대합니다.
우리의 최근 인터뷰 AMD의 최고 기술 책임자 (CTO), 마크 파퍼 마스터에, 우리는 당신이 인 경우에 100,000 피트 수준에서 핵심보고라고 들었다, 당신은 쉽게 실수는 선 3 코어 설계 젠 2의 그것과 유사 할 수 있음. 그러나 이것이 새로운 팀이기 때문에 코어의 모든 부분이 재 설계되었거나 최소한 업데이트되었다고 들었습니다. 이 공간을 잘 따르는 사용자는 Zen 2에 사용 된 분기 예측기가 Zen 3까지 출시되지 않았 음을 기억할 것입니다. 핵심 디자인조차도 이식성 요소가 있음을 보여줍니다. Zen 2와 Zen 3 모두 동일한 TSMC N7 프로세스 노드 (동일한 PDK, Zen 3에는 TMSC의 최신 수율 / 일관성 제조 업데이트가 있음)에 구축되어 있다는 사실도 설계 이식성에 도움이됩니다.
AMD는 이미이 분야에 관심이있는 대부분의 기술자에게 명백한 주요 변경 사항을 발표했습니다. 두 개의 4 코어 컴플렉스가 아닌 기본 코어 칩렛에는 단일 8 코어 컴플렉스가 있습니다. 이를 통해 각 코어가 16MB가 아닌 다이의 전체 32MB L3 캐시에 액세스 할 수 있으므로 16 ~ 32MB 창에서 메모리 액세스 대기 시간이 줄어 듭니다. 또한 chiplet 내에서 코어 간 통신을 단순화합니다. 이를 위해 몇 가지 절충안이 있지만 전반적으로 좋은 승리입니다.
사실 코어 전체에 상당한 차이가 있습니다. AMD는 다음과 같이 개선되었습니다.
분기 예측 대역폭
디코드 파이프에서 마이크로 연산 캐시로의 빠른 전환,
잘못된 예측으로부터 더 빠른 복구,
일부 NOP / 제로잉 관용구에 대한 향상된 디코딩 건너 뛰기 감지
더 큰 버퍼와 실행 창을 코어 위아래로
전용 지관,
논리 및 주소 생성의 더 나은 균형,
더 넓은 INT / FP 디스패치,
더 높은 부하 대역폭,
더 높은 매장 대역폭,
로드 / 저장 작업의 유연성 향상
더 빠른 FMAC
다양하고 빠른 작업 (x87 포함?)
더 많은 TLB 테이블 워커
저장-로드 순방향 종속성에 대한 더 나은 예측
짧은 문자열의 빠른 복사
더 많은 AVX2 지원 (VAES, VPCLMULQD)
훨씬 더 빠른 DIV / IDIV 지원
PDEP / PEXT의 하드웨어 가속
이들 중 많은 부분이 다음 몇 페이지에 걸쳐 설명되고 확장되며 벤치 마크 결과에서 관찰됩니다. 간단히 말해서, 이것은 단순한 핵심 업데이트 이상의 것입니다. 이것은 진정으로 새로운 코어와 새로운 용지를 구축해야하는 새로운 디자인입니다.
더 넓은 버퍼 및 증가 된 대역폭과 같은 여러 기능은 자연스럽게 AMD가 Zen 2에 비해 Zen 3의 전력을 동일하게 유지하는 방법에 대한 질문과 함께 발생합니다. 일반적으로 코어가 넓어지면 더 많은 실리콘이 필요함을 의미합니다. 항상 켜져 있고 이것은 정적 전력에 영향을 미치거나 모두 동시에 사용되면 더 높은 유효 전력이 있습니다.
Mark Papermaster와 이야기를 나눌 때 그는 AMD의 물리적 구현 능력을 이것의 핵심 요소로 지적했습니다. TSMC의 7nm (N7) 프로세스에 대한 지식과 이러한 설계를 최대한 활용하기위한 자체 도구 업데이트를 활용하여 AMD는 이러한 모든 업데이트 및 업그레이드에도 불구하고 전력 중립을 유지할 수있었습니다. 이 중 일부는 TMSC와 AMD의 오랜 프리미엄 파트너 관계에서 비롯되며 평면도, 제조 및 제품간에 더 나은 설계 기술 공동 최적화 (DTCO)를 가능하게합니다.
AMD의 주장 AMD의 CPU 마케팅 팀은 1 세대 Zen 출시 이후 때때로 성능을 과소 평가하는 시점까지 성능 주장이 매우 정확했습니다. 단일 스레드, 다중 스레드 및 게임에서 성능 리더십을 홍보하는 것 외에도 AMD는 세대 별 개선을위한 여러 메트릭을 홍보했습니다.
+ 19 % IPC AMD가 제공하는 주요 지표는 Zen 2에서 Zen 3으로 IPC가 + 19 % 향상되었거나, 두 CPU가 모두 4.0GHz이고 DDR4-3600 메모리를 사용하는 경우 Ryzen 5 3800XT에서 Ryzen 5 5800X로 + 19 % 향상되었습니다.
실제로 업계 벤치 마크를 사용하여 단일 스레드 성능에 대해 클럭 당 CPU 성능이 19 % 증가했습니다 . 우리는 여기서 AMD에 찬사를 보내야합니다. 이것은 우리가 일치하는 IPC 수치를 인용 한 두 번째 또는 세 번째입니다.
멀티 스레드 SPECrate에서 절대 이득은 약 10 % 정도에 불과했습니다. 더 빠른 코어는이 세대에서는 제공되지 않았던 메인 메모리에 더 많은 대역폭이 필요하기 때문입니다. 이는 더 많은 코어에 동일한 리소스가 필요한 경우 더 높은 IPC가 도움이되지 않는 병목 현상이 있음을 의미합니다.
실제 테스트의 경우 전체 제품군에서 평균 + 24 % 증가를 보았습니다. 명시 적 멀티 스레드 테스트의 경우 균등 한 성능에서 최대 + 35 %까지의 범위를 확인한 반면, 명시 적 단일 스레드 테스트의 경우 균등 한 성능에서 최대 + 57 %의 범위를 보았습니다. 이는 실행 / 컴퓨팅 바운드 테스트가 메모리 바운드 워크로드보다 더 큰 속도 향상을 가져 오는 것으로 귀결됩니다.
최고의 게임 게임의 경우, 벤치 마크에 따라 Ryzen 9 5900X와 Ryzen 9 3900XT를 비교하여 높은 사전 설정에서 1920x1080 게임에서 +5 ~ + 50 % 증가로 주어졌습니다.
최소 720p 또는 480p와 같은 CPU 제한 설정에서의 테스트에서 Ryzen 9 5950X와 Ryzen 9 3950X를 비교하여 평균 + 44 % 초당 프레임 성능 향상을 확인했습니다. 테스트에 따라이 범위는 + 10 %에서 + 80 %까지 성능 향상이었으며 Chernobylite, Borderlands 3, Gears Tactics 및 F1 2019에서 주요 이점을 얻었습니다.
더 주류 게임 테스트의 경우 모든 품질 설정을 최대로하여 1920x1080에서 실행하면 성능 향상은 평균 약 + 10 %입니다. 이는 동일한 점수 (World of Tanks, Strange Brigade, Red Dead Redemption)에서 최대 + 36 % (Civilization 6, Far Cry 5)까지 범위를 확장했습니다.
아마도 가장 중요한 비교는 AMD Ryzen 9 5950X와 Intel Core i9-10900K입니다. CPU 제한 테스트에서 우리는 + 2 %에서 + 52 % 범위의 CPU 제한 시나리오에서 AMD에 대해 + 21 % 평균 FPS 승리를 얻었습니다. 그러나 1080p 최대 설정 테스트에서 결과는 평균적으로 -4 %에서 + 6 %로 흔들 렸습니다. (문명 6이 AMD에 대해 + 43 %의 승리를 보여주기 때문에이 결과에는 테스트에서 한 가지 예외가 포함되지 않았습니다.)
일대일 성능 대결 코어 수 및 가격에 따라 새로운 Ryzen 5000 시리즈 프로세서는 Intel의 가장 인기있는 Comet Lake 프로세서 및 이전 세대 AMD 하드웨어와 밀접하게 일치합니다.
2020 년 4 분기 경기
AMD Ryzen 5000
코어
9 월
트레이 1ku
코어
Intel Core 10 세대
Ryzen 9 5950X
16C
799 달러
대
$ 999
18C
코어 i9-10980XE *
Ryzen 9 5900X
12C
$ 549
대
488 달러
10C
코어 i9-10900K
Ryzen 7 5800X
8C
$ 449
대
$ 453
10C
코어 i9-10850K
$ 374
8C
코어 i7-10700K
Ryzen 5 5600X
6C
$ 299
대
$ 262
6C
코어 i5-10600K
* 기술적으로는 MSRP에서 거의 사용할 수없는 고급 데스크톱 플랫폼 프로세서입니다.
이 리뷰를 통해 우리는 이러한 비교를 참조하고 결국 각 프로세서를 자체 분석 분석으로 나눌 것입니다.