Testissä AMD Ryzen 7 2700X & Ryzen 5 2600X (Pinnacle Ridge)

AMD:n uusi Zen-prosessoriarkkitehtuuri ja ensimmäiset Ryzen-prosessorit julkaistiin reilu vuosi sitten. Kulunut vuosi on ollut prosessorimarkkinoilla erittäin kiinnostava ja tapahtumia on riittänyt enemmän kuin useampaan viime vuoteen yhteensä. Nyt vuorossa on Zen+-päivitys eli 2. sukupolven Ryzen-prosessoreiden julkaisu.

Zen+ ei ole varsinaisesti arkkitehtuuripäivitys, vaan siinä on keskitytty optimoimaan alkuperäistä Zen-arkkitehtuuria ja käytössä on Globalfoundriesin päivitetty 12 nanometrin valmistusprosessi nopeammilla transistoreilla.

Tutustumme tässä artikkelissa Zen+-arkkitehtuurin uudistuksiin, Pinnacle Ridge -koodinimellisten Ryzen 7 2700X- ja Ryzen 5 2600X -prosessoreiden ominaisuuksiin ja suorituskykytesteissä mukana ovat 1. sukupolven Ryzen 7 1800X- ja Ryzen 5 1600X -prosessorit sekä Intelin leiristä 6-ytimiset Coffee Lake -koodinimelliset Core i7-8700K- ja Core i5-8600K -mallit.

AMD julkaisi neljä uutta 2. sukupolven Ryzen-prosessoria eli kaksi 8-ytimistä Ryzen 7 -sarjan mallia ja kaksi 6-ytimistä Ryzen 5 -sarjan mallia. Uutuusprosessoreiden ennakkotilaukset alkoivat 13. huhtikuuta ja varsinainen myynti alkaa tänään 19. huhtikuuta.

Ryzen 7 2700X -lippulaivamallin veroton suositushinta Yhdysvalloissa on 329 dollaria ja Suomessa alveineen noin 335 euroa. Ryzen 5 2600X on hinnoiteltu Yhdysvalloissa 229 dollariinja Suomessa hinta on 229 euroa. Molemmista prosessoreista tulee saataville myös 30 dollaria edullisemmat ei-X-mallit, jotka ovat myös kerroinlukottomia ja soveltuvat ylikellottamiseen, mutta toimivat hieman alhaisemmilla kellotaajuuksilla ja niiden mukana toimitetaan X-malleja tehottomampi jäähdytys.

• Hinta.fi, Haku: Ryzen

2. sukupolven Ryzen-prosessoreiden myötä AMD karsii ja yksinkertaistaa mallistoaan ja jatkossa neliytimiset mallit ovat integroidulla Vega-grafiikkaohjaimella varustettuja Raven Ridge -koodinimellisiä Ryzen APU-piirejä.

Ryzen 2 -prosessorit käyttävät edelleen tuttua AM4-kantaa ja AMD aikoo jatkaa sen käyttöä myös tulevissa Zen-sukupolvissa. Yhtiö julkaisi 2. sukupolven Ryzen-prosessoreiden kaveriksi myös uudet 400-sarjan piirisarjat ja io-techin testiin saapui Asuksen ja MSI:n X470-piirisarjaan perustuvat lippulaivamallit, joihin tutustumme tarkemmin hieman myöhemmin.

1. sukupolven Ryzen-prosessorit toimivat suoraan uusissa 400-sarjan emolevyissä ja uudet Ryzenit vastaavasti vanhemmissa 300-sarjan emolevyissä, mutta ne vaativat BIOS-päivityksen toimiakseen. Jos emolevyn myyntipakkaus on varustettu yllä olevan kuvan kaltaisella AMD Ryzen Desktop 2000 Ready -tarralla niin silloin emolevyssä on jo sisällä päivitetty BIOS ja se on yhteensopiva Ryzen 2 -prosessoreiden kanssa. Jos kuluttaja joutuu ongelmiin, eikä saa millään keinolla päivitettyä emolevynsä biosia, AMD on luvannut lähettää hätätapauksissa veloituksetta lainaan prosessorin sisältävän boot kit -pakkauksen, jonka avulla emolevyn BIOS-päivitys varmasti onnistuu.

 

Zen+-arkkitehtuuri

AMD on kertonut avoimesti tulevaisuuden suunnitelmistaan Zen-arkkitehtuurin suhteen ja tulevista päivityksistä vuoteen 2020 asti.

Ensi vuonna uuteen Zen 2 -arkkitehtuuriin perustuvat ja Globalfoundriesin 7 nanometrin prosessilla valmistettavat Ryzen-työpöytäprosessorit on nimetty Matisse-koodinimellä. Vuonna 2020 on odotettavissa siirtyminen 7 nm+ valmistusprosessiin ja optimointipäivitys, jota AMD kutsuu mitä ilmeisimmin Zen 3:ksi ja prosessoreiden koodinimi on Vermeer.

Arkkitehtuuritasolla Zen+:n suurimmat uudistukset liittyvät keskusmuistin ja välimuistien latenssien viilaamiseen, joiden ansiosta AMD ilmoittaa Instructions Per Clock- eli IPC-suorituskyvyn parantuneen noin kolme prosenttia (Cinebench R15 1T). Lisäksi kaksikanavainen muistiohjain tukee nyt virallisesti DDR4-2933-nopeutta.

AMD:n mukaan keskusmuistin latenssia eli kuinka kauan kestää, kun prosessori pyytää (read command) ja hakee tietoa keskusmuistista on saatu viilattua 11 % paremmaksi. Suurin parannus on saatu aikaiseksi L2-välimuistin latenssissa, jonka kerrotaan laskeneen 34 %.

io-techin testeissä prosessori vakiona ja muistit DDR4-2933-nopeudella keskusmuistin latenssin mitattiin laskeneen AIDA64:n muistitestissä -9 % ja L2-välimuistin -33 %.

2. sukupolven Ryzen-prosessorit valmistetaan Globalfoundriesin 12 nanometrin 12LP-prosessilla (leading performance), kun 1. Ryzen-sukupolvi valmistettiin 14 nanometrin LPP-prosessilla. Vaikka käytössä on uudempi ja nimeltään pienempi prosessi, 2. sukupolven Ryzen-prosessoreiden Pinnacle Ridge -piisiru on edelleen samankokoinen 213 neliömillimetriä ja rakentuu 4,8 miljardista transistorista kuin Summit Ridge. AMD:n mukaan pienemmän pinta-alan sijaan 12LP-prosessi tuo mukanaan nopeammin toimivat transistorit, joiden myötä prosessorin kellotaajuutta on saatu korotettua noin 250 MHz ja käyttöjännitettä laskettua noin 50 millivolttia.

This process offers transistor performance that is 10-15% better than preceding nodes, which extends the clock speed range of the Ryzen design and reduces required current at all points along the V/f curve.

Ryzen 2000 -sarjan prosessoreihin AMD on päivittänyt Precision Boost -ominaisuuden toiseen sukupolveen. Automaattisesti toimivaa ominaisuutta on päivitetty käytännössä siten, että Boost 2 kykenee mukautumaan joustavammin rasitettavien ytimien lukumäärään, kun 1. sukupolven Ryzen-prosessoreissa kellotaajuus nousi kunnolla vain 1-2 ytimen rasituksessa.

Eri parametrien, kuten lämpötilan ja virrankulutuksen, mukaan toimiva algoritmi on aiempaa optimistisempi, eikä se ole enää sidottu rasitettavien ytimien lukumäärään. Sen sijaan, että kellotaajuus laskettaisiin välittömästi perustaajuudelle, se pysyy pidempään mahdollisimman korkealla paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi. Kellotaajuutta säädetään edelleen 25 MHz:n askelin.

Myös Extended Frequency Range- eli XFR-ominaisuus on päivitetty toiseen sukupolveen ja lämpötilan salliessa kellotaajuus voi nousta 25-50 MHz yli Precision Boost 2 -taajuuden. Samalla XFR-ominaisuus on Precision Boostin tavoin päivittynyt tukemaan 1-2 ytimen sijaan kaikkia ytimiä. Käytännössä mitä viileämpänä prosessori toimii, sitä herkemmin se pystyy hyödyntämään XFR2-ominaisuuden tarjoamaa kellotaajuuslisää.

 

Prosessoreiden esittely

Ryzen 7 2700X

8-ytiminen Ryzen 7 2700X on uusi lippulaivamalli ja sen mallinimi vastaa numeroinniltaan Intelin Core i7-8700K:ta. 2700X tukee SMT-ominaisuuden ansiosta 16 säiettä, ilmoitettu perustaajuus on 3,7 GHz  ja Precision Boost 2 -ominaisuuden myötä maksimitaajuus yhdellä ytimellä on 4,3 GHz.

Jokaisella ytimellä on oma 512 kilotavun kokoinen L2-välimuisti, kaikkien ytimien kesken jaettua L3-välimuistia on 16 megatavua ja prosessorin TDP-arvo on nostettu 105 wattiin. Prosessorin myyntipakkauksen mukana toimitetaan RGB-valaistu Wraith Prism -vakiocooleri.

Käytännön testeissä kaikkien ytimien rasituksessa Ryzen 7 2700X toimi 4025 MHz:n kellotaajuudella ja yhden ytimen rasituksessa XFR2-ominaisuuden ansiosta kellotaajuus nousi 4350 MHz:iin.

Ryzen 7 1800X:ään verrattuna Ryzen 7 2700X:n kellotaajuus kaikkien ytimien rasituksessa on 325 MHz korkeampi ja yhden ytimen rasituksessa 250 MHz korkeampi.

 

Ryzen 5 2600X

6-ytiminen Ryzen 5 2600X tukee myös SMT-ominaisuutta ja sen ansiosta 12 säiettä. Ilmoitettu perustaajuus on 3,6 GHz  ja Precision Boost 2 -ominaisuuden myötä maksimitaajuus yhdellä ytimellä on 4,2 GHz.

Jokaisella ytimellä on oma 512 kilotavun kokoinen L2-välimuisti, kaikkien ytimien kesken jaettua L3-välimuistia on 16 megatavua ja prosessorin TDP-arvo on 95 wattia. Prosessorin mukana toimitetaan Wraith Spire -vakiocooleri.

Käytännön testeissä kaikkien ytimien rasituksessa Ryzen 5 2600X toimi 4050 MHz:n kellotaajuudella ja yhden ytimen rasituksessa XFR2-ominaisuuden ansiosta kellotaajuus nousi 4225 MHz:iin (teoreettinen maksimi 4250 MHz).

Ryzen 5 1600X:ään verrattuna Ryzen 5 2600X:n kellotaajuus kaikkien ytimien rasituksessa on 350 MHz korkeampi ja yhden ytimen rasituksessa 125 MHz korkeampi.

 

Testikokoonpano

Ryzen-prosessorit testattiin X470-piirisarjaan perustuvalla Asuksen ROG Crosshair VII Hero -emolevyllä. Vertailukohtina Intelin leiristä testeissä olivat 6-ytimiset Coffee Lake -koodinimelliset Core i7-8700K- ja Core i5-8600K -mallit, jotka testattiin saman hintaisella Asuksen Z370-piirisarjaan perustuvalla ROG Maximus X Apex -emolevyllä. Molemmilla alustoilla käytössä oli 16 gigatavua DDR4-2933-nopeudella toimivaa muistia 16-16-16-36-latensseilla ja molempiin emolevyihin päivitettiin ennen testejä tuorein BIOS-versio. Prosessoreita jäähdytettiin Noctuan NH-D15-coolerilla.

 

Hintataso Suomessa 19.4.2018

• Ryzen 5 1600X: alkaen 189 €
• Ryzen 5 2600X: alkaen 229 €
• Core i5-8600K: alkaen 249 €
• Ryzen 7 1800X: alkaen 306 €
• Ryzen 7 2700X: alkaen 335 €
• Core i7-8700K: alkaen 342 €

 

Muiden komponenttien osalta avonaisessa testikokoonpanossa oli käytössä Asuksen ROG Strix GeForce GTX 1080 Ti OC Edition -näytönohjain ja 1920×1080- eli Full HD -resoluution näyttö. 64-bittinen Windows 10 Pro-käyttöjärjestelmä ja testiohjelmat oli asennettuna Corsairin 250 gigatavun Force GT SSD:lle. Virransyötöstä vastasi Seasonicin 650-wattinen SS-650KM-virtalähde.

 

AM4-alusta:

• AMD Ryzen 5 1600X (6/12 ydintä/säiettä)
• AMD Ryzen 5 2600X (6/12 ydintä/säiettä)
• AMD Ryzen 7 1800X (8/16 ydintä/säiettä)
• AMD Ryzen 7 2700X (8/16 ydintä/säiettä)
• Asus Crosshair VII Hero (Wi-Fi) (X470-piirisarja, BIOS: 0505)
• 16 Gt G.Skill Sniper X @ DDR4-2933 (16-16-16-36)

Socket 1151-alusta (Z370):

• Intel Core i5-8600K (6/6 ydintä/säiettä, Turbo 4,3 GHz)
• Intel Core i7-8700K (6/12 ydintä/säiettä, Turbo 4,7 GHz)
• Asus ROG Strix Z370-F (Z370-piirisarja, BIOS: 1301)
• 16 Gt G.Skill Sniper X @ DDR4-2933 (16-16-16-36)

Muut komponentit:

• Asus ROG Strix GeForce GTX 1080 Ti OC
• Corsair Force GT 250 Gt SSD
• Seasonic SS-650KM (650 W)
• Microsoft Windows 10 Pro 64-bit

 

Prosessoritestit

Cinebench R15 -renderöintitesti testattiin kaikilla prosessorisäikeillä ja vain yhdellä säikeellä.

Blender-renderöintitestissä oli käytössä AMD:n julkaisema RyzenGraphic_27-tiedosto (150 samples) ja ohjelma osaa hyödyntää kaikkia prosessoriytimiä.

Handbrake-ohjelmalla enkoodattiin Fast 1080p30 -presetillä ja H.264-koodekilla (x264) 6,3 gigatavun kokoinen 3840×1714-resoluution .mov-video .mp4 -containeriin (lataa lähdevideo).

Enkoodasimme Handbrakella myös H.265 MKV 1080p30-presetillä ja x265-koodekilla 410 megatavun kokoisen 3840×1608-resoluution videon .mkv-containeriin (lataa lähdevideo).

7-Zip-ohjelman testi hyödyntää kaikkia prosessoriytimiä ja mittaa prosessorin suorituskykyä LZMA-algoritmilla pakkauksessa ja purussa.

3DMark Fire Striken fysiikkatesti käyttää Bulletin avoimen lähdekoodin fysiikkakirjastoa ja hyödyntää kaikkia prosessoriytimiä simulaatioissaan.

AIDA64:n Memory Benchmark mittaa keskusmuistin muistiväylän kaistanleveyttä megatavuina sekunnissa luku-, kirjoitus- ja kopiointitesteissä.

AIDA:n muistitesti ilmoittaa myös latenssin eli kuinka kauan kestää, kun prosessori pyytää (read command) ja hakee tietoa keskusmuistista.

 

3D-testit

Pelitestit suoritettiin 1920×1080-resoluutiolla ja käytössä oli suorituskykyinen GeForce GTX 1080 Ti -näytönohjain. Mukaan on valittu pelejä ja testejä, joissa on nähtävissä prosessorin vaikutus suorituskykyyn, eikä näytönohjain olisi pullonkaulana. Pelitestit näyttävät ja antavat suuntaa, jos peli skaalautuu ja hyötyy prosessorin suorituskyvystä niin silloin erot ovat testien tasoa.

Korkeammilla 1440p- ja 2160p-näyttöresoluutioilla prosessorin merkitys vähenee merkittävästi ja suorituskyvystä tulee entistä enemmän näytönohjainriippuvainen.

ARMA 3 testattiin Yet Another ARMA Benchmark -testin avulla. Käytössä oli parhaat kuvanlaatuasetukset ja SMAA Ultra -reunojenpehmennys.

Battlefield 1 testattiin High-kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja 99. persentiili Over the Top -kentässä.

The Witcher 3 testattiin Ultra ja High -kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja 99. persentiili Novigrad-kaupunkikentässä.

Counter Strike: Global Offensive testattiin alhaisilla kuvanlaatuasetuksilla mahdollisimman korkean ruudunpäivitysnopeuden saavuttamiseksi. Peliä pelattiin 60 sekunnin ajan ja tallennettiin OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja 99. persentiili Dust II -kentässä.

 

Tehonkulutus- ja lämpötilamittaukset

Kuten 1. sukupolven, myös 2. sukupolven Ryzen-työpöytäprosessoreissa piisiru on juotettu indiumilla kiinni lämmönlevittäjään.

Tehonkulutus- ja lämpötilamittauksissa prosessoreita rasitettiin Mersennen alkulukuja etsivällä Prime95-ohjelmalla, Handbrake-ohjelmalla 4k-videota enkoodaten ja Battlefield 1 -pelillä.

Ryzen 7 2700X:llä kokoonpanon tehonkulutus oli 3-11 wattia korkeampi kuin 1800X:llä ja Ryzen 5 2600X:llä 16-21 wattia korkeampi kuin 1600X:llä.

Ryzen 7 2700X:llä lämpötila oli rasituksessa 5-8 astetta korkeampi kuin 1800X:llä ja Ryzen 5 2600X:llä 8-13 astetta korkeampi kuin 1600X:llä.

Huom! Suora lämpötilojen vertailu Intelin ja AMD:n prosessoreiden kesken ei ole mahdollista, sillä mittausprosessiin liittyy liian monta muuttujaa kahdella täysin erilaisella alustalla. Tulokset ovat ainoastaan suuntaa antavia.

Huom! Tuoreimmilla BIOS-päivityksillä Intelin prosessorit toimivat Turbon osalta niiden spesfikaatioiden mukaan toisin kuin julkaisun yhteydessä 6kk sitten. Siinä missä Coffee Lake -prosessoreilla pysyi julkaisun yhteydessä Turbo-taajuudet maksimitaajuuksissa TDP-arvosta välittämättä, uusimmat BIOS-päivitykset rajoittavat kellotaajuutta ja käyttöjännitettä, jotta prosessori ei ylitä 95 watin TDP-arvoa kuin hetkellisesti.

 

Ylikellotustestit

Kaikki AMD:n prosssorit ovat kerroinlukottomia ja edullisemmissakaan piirisarjoissa ei ole rajoituksia ylikellottamisen suhteen.

Testasimme 2. sukupolven Ryzen-prosessorit avonaisessa testipenkissä Noctuan järeällä NH-D15-coolerilla. Prosessoriytimien ylikellotuspotentiaalia haettiin erikseen Handbrake-ohjelmalla ja kaikki testiohjelmat läpäisten sekä maksimitaajuus Cinebench R15 -testissä.

Huom! io-techin testiprosessorit ovat AMD:n lähettämiä testikappaleita, eikä kaupasta ostettuja retail-versioita, joten ylikellotustesteissä saavutetut tulokset ovat suuntaa antavia. Kannattaa huomioida, kun kokoonpano siirretään avonaisesta testipenkistä kotelon sisälle, lämmöt nousevat useammalla asteella.

Ryzen-prosessoreiden ylikellottamiseen ja virittelyyn tarkoitettu Ryzen Master -ohjelma on myös päivitetty uusilla ominaisuuksilla. Ytimet on jaettu CPU-kompleksien mukaan kahdeksi neljän ytimen ryppääksi ja kummankin kompleksin oletettavasti parhaiten ylikellottuva ydin on merkitty tähdellä ja toiseksi paras pallolla. Lisäksi ohjelma näyttää prosessorin toimiessa vakiona prosentteina Package Power Tracking- (PPT), Thermal Design Current- (TDC) ja Electrical Design Current -arvot.

 

Ryzen 7 2700X

8-ytimisellä Ryzen 7 2700X:llä Handbrake rullasi vakaasti 4,225 GHz:n kellotaajuudella, kun prosessoriytimille syötettiin käyttöjännitettä 1,45 volttia. Prosessorin lämpötila nousi maksimissaan 84 asteeseen  ja pelkän prosessorin tehonkulutus 164 wattiin.

Pelkkä Cinebench R15 -testi saatiin ajettua läpi vielä 4,3 GHz:n kellotaajuudella, kun käyttöjännite nostettiin 1,55 volttiin. Näin korkeaa käyttöjännitettä ei kuitenkaan voi suositella arkikäyttöön, vaan kyseessä oli pelkkä maksimitaajuuden kokeilu testiolosuhteissa.

 

Ryzen 5 2600X

6-ytimisellä Ryzen 5 2600X:llä Handbrake rullasi vakaasti 4,225 GHz:n kellotaajuudella, kun prosessoriytimille syötettiin käyttöjännitettä 1,45 volttia. Prosessorin lämpötila nousi maksimissaan 82 asteeseen, kokoonpanon tehonkulutus 192 wattiin ja pelkän prosessorin tehonkulutus 135 wattiin.

Pelkkä Cinebench R15 -testi saatiin ajettua läpi vielä 4,275 GHz:n kellotaajuudella, kun käyttöjännite nostettiin 1,5 volttiin. Näin korkeaa käyttöjännitettä ei kuitenkaan voi suositella arkikäyttöön, vaan kyseessä oli pelkkä maksimitaajuuden kokeilu testiolosuhteissa.

 

Suorituskyky ylikellotettuna

Cinebench R15 -testissä molempien prosessoreiden tulos parani ylikellotettuna noin 4 %.

Myös The Witcher 3:ssa molemmilla prosessoreilla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus parani ylikellotettuna noin 4 %.

 

Loppuyhteenveto

Zen+ on odotetunlainen päivitys vuosi sitten julkaistuun Zen-arkkitehtuuriin ja puristaa uuden Globalfoundriesin 12 nanometrin prosessin ja nopeampien transistorien avulla viimeisetkin tehot irti. Arkkitehtuuritasolla näkyvin uudistus on keskusmuistin ja välimuistien latenssien viilaus, virallisesti tuettu DDR4-2933-nopeus ja kellotaajuuksia on saatu nostettua parilla sadalla megahertsillä.

Siinä missä Ryzen 7 1800X julkaistiin noin 499 euron hinnalla, Ryzen 7 2700X maksaa 339 euroa eli se on hieman edullisempi kuin Intelin tämän hetkinen 6-ytiminen Core i7-8700K -lippulaivamalli. 6-ytiminen Ryzen 5 2600X irtoaa 100 euroa edullisemmin noin 229 eurolla.

Ryzen 7 2700X oli hyötyohjelmissa noin 10 % ja peleissä 5-7 % suorituskykyisempi kuin Ryzen 7 1800X. Core i7-8700K:hon verrattuna Ryzen 7 2700X voitti lähes kaikki prosessoritestit, mutta erittäin prosessoririippuvaisissa peleissä kuten ARMA 3:ssa ja The Witcher 3:ssa 8700K vei pidemmän korren noin 20 % erolla.

Tehonkulutuksen suhteen 2. sukupolven Ryzen-prosessoreilla kokoonpanon tehonkulutus oli rasituksessa 10-20 wattia ja ytimien lämpötila noin 10 astetta korkeampi kuin ensimmäisen sukupolven Ryzeneilla.

Intelin 6-ytimisiin Coffee Lake -prosessoreihin verrattuna uudet Ryzenit toimivat selvästi lämpimämpinä, jonka huomasi käytännössä muun muassa siitä, että Ryzeneilla Noctuan NH-D15-coolerin tuulettimet pyörivät rasituksessa täysillä, kun Intelin prosessoreilla melutaso oli selvästi hiljaisempi.

Ylikellotettuna molempien prosessoreiden suorituskyky parani vain noin 4 %, joten AMD on repinyt jo vakiona lähes kaiken irti Zen-arkkitehtuurista ja Globalfoundriesin 12LP-valmistusprosessista.

Kaiken kaikkiaan Ryzen 2 on optimointipäivitys Zen-arkkitehtuuriin ja sen avulla AMD voi jatkaa markkinaosuuden kasvattamista siitä, mihin se 1. sukupolven Ryzenilla jäi.