Testissä AMD Ryzen 9 3950X

AMD lanseerasi Zen 2 -arkkitehtuurin ja siihen perustuvat 3. sukupolven Ryzen-työpöytäprosessorit viime kesänä. Tuolloin myyntiin tuli 12-ytiminen Ryzen 9 3900X, mutta 16-ytimisen 3950X-mallin kerrottiin saapuvan syyskuussa. AMD kuitenkin kertoi syksyllä 3950X:n myyntiintulon myöhästyvän marraskuulle.

Saimme AMD:lta käsiimme Ryzen 9 3950X -prosessorin viime viikolla ja se tulee myyntiin ilman vakiojäähdytystä. AMD suosittelee virallisesti sen kanssa käytettäväksi 280 mm:n jäähdyttimellä varustettua AIO-nestejäähdytystä tai parempaa ja toimitti prosessorin kaveriksi NZXT:n Kraken X62 AIO -nestejäähdytyksen. Emolevylle on syytä päivittää tuore AGESA 1004 -version BIOS optimaalisen suorituskyvyn ja vakauden saavuttamiseksi. AM4-kantainen prosessori toimii luonnollisesti X570-emolevyillä, mutta BIOS-päivityksellä myös vanhemmilla 400- ja 300-sarjan emolevyillä.

Tutustumme tässä artikkelissa prosessorin ominaisuuksiin, ajoimme prosessori- ja 3D-testit sekä tehonkulutus- ja lämpötilamittaukset. Mukana on myös ylikellotustestit.

Ryzen 9 3950X:ssä on käytössä kaikki kahden 7 nanometrin prosessilla valmistettavan CCD-sirun (Core Complex Die) ytimet eli yhteensä 16 kappaletta. SMT-teknologian avulla prosessori kykenee suorittamaan samanaikaisesti 32 säiettä.

Prosessorin peruskellotaajuus on 3,5 GHz ja Boost-ominaisuuden myötä kellotaajuus voi nousta maksimissaan 4,7 GHz:iin. Jokaisella ytimellä on oma 512 kilotavun kokoinen L2-välimuisti ja kaikkien ytimien kesken jaettua L3-välimuistia on 64 megatavua eli yhteensä L2+L3-välimuistia on 72 megatavua.. Kaksikanavainen muistiohjain tukee virallisesti DDR4-3200-nopeuksisia muisteja 128 gigatavuun asti ja i/o-piiriin on integroitu 24 kappaletta PCI Express 4.0 -standardin mukaisia linjoja. 16-ytimisen 3950X:n TDP-arvo on 105 wattia eli sama kuin 12-ytimisellä 3900X:llä.

Ryzen 9 3950X:n myynti alkaa 25. marraskuuta ja veroton hinta Yhdysvalloissa on 749 dollaria. Suomessa myyntihinta tulee todennäköisesti asettumaan noin 850 euroon.

Käytännön testeissä Cinebench R20 -testissä kaikkien ytimien rasituksessa Ryzen 9 3950X toimi Noctuan NH-D15-ilmajäähdytyksellä  noin 3900 MHz:n kellotaajuudella ja yhden ytimen rasituksessa kellotaajuus nousi parhaimmillaan 4550 MHz:iin. AMD:n 3950X:lle ilmoittamaa 4,7 GHz:n Boost-taajuutta ei testiemme aikana päästy monitorointiohjelmilla, kuten Ryzen Masterilla, CPU-Z:lla tai HWiNFO:lla todistamaan.

NZXT:n Kraken X62 AIO -nestejäähdytyksellä jäähdytettynä prosessorin lämpötila oli rasituksessa noin 7 astetta alhaisempi (59 vs 66 astetta). AIO-nestejäähdytyksellä 3950X:n kellotaajuus Cinebench R20 -testissä oli 80 MHz korkeampi (3980 MHz vs 3900 MHz) ja tulos parani 9150 pisteestä 9325 pisteeseen eli noin 2 %.

 

Testikokoonpano

Ryzen 9 3950X testattiin Asuksen X570-piirisarjaan perustuvalla Crosshair VIII Hero -emolevyllä ja AMD:n leiristä vertailukohtina ovat lisäksi mukana 12-ytiminen Ryzen 9 3900X sekä HEDT-alustan 2. sukupolven 16-ytiminen Ryzen Threadripper 2950X -tehoprosessori.

Intelin leiristä mukaan ajettiin testit yhtiön suorituskykyisimmällä työpöytäprosessorilla eli 8-ytimisellä Core i9-9900KS:llä ja alustana käytössä oli Asuksen Z390-piirisarjaan perustuva Maximus XI Extreme -emolevy. Kiitos Jimm’s PC-Storelle Core i9-9900KS:n toimittamisesta testiin.

Ajoimme tulokset myös Intelin HEDT-alustan 18-ytimisellä Core i9-7980XE -prosessorilla ja alustana käytössä oli Asuksen X299-piirisarjaan perustuva Rampave VI Extreme -emolevy. Core i9-7980XE on julkaistu pari vuotta sitten ja päivitetty viime vuonna 9980XE-mallilla, jonka kellotaajuus kaikkien ytimien rasituksessa on 400 MHz eli 12 % korkeampi (3,8 vs 3,4 GHz). Valitettavasti meillä ei ole 9980XE-mallia käsissä ja lisäksi Intel tuo 25. marraskuuta myyntiin Cascade Lake-X -koodinimelliset tehoprosessorit. Suorituskykyisin 18-ytiminen Core i9-10980XE toimii kaikkien ytimien rasituksessa edelleen 3,8 GHz:n kellotaajuudella mutta, yhden ytimen Turbo-taajuus on nostettu 4,8 GHz:iin.

Cinebench R20 -tulosten perusteella 9980XE on noin 4 % ja 10980XE noin 7 % suorituskykyisempi kuin tässä testissä käytetty Core i9-7980XE.

Kaikilla alustoilla oli käytössä 32 gigatavua DDR4-3200-nopeudella toimivaa muistia 14-14-14-34-latensseilla.

 

Hintataso Suomessa 14.11.2019

• Ryzen 9 3900X: alkaen 535 €
• Core i9-9900KS: alkaen 600 €
• Ryzen Threadripper 2950X: alkaen 800 €
• Ryzen 9 3950X: 850 € (?)
• Core i9-7980XE & 9980XE: 1020 €

 

Muiden komponenttien osalta avonaisessa testikokoonpanossa oli käytössä Gigabyten GeForce RTX 2080 Ti -näytönohjain, 64-bittinen Windows 10 Pro-käyttöjärjestelmän uusin 1909-versio ja testiohjelmat oli asennettuna M.2 SSD:lle ja virransyötöstä vastasi Cooler Masterin 850-wattinen V850-virtalähde.

 

AM4-alusta:

• AMD Ryzen 9 3900X (12/24 ydintä/säiettä)
• AMD Ryzen 9 3950X (16/32 ydintä/säiettä)
• Asus ROG Crosshair VIII Hero (X570-piirisarja, BIOS: 1105)
• 4 x 8 Gt G.Skill TridentZ RGB @ DDR4-3200 (14-14-14-34)
• Corsair MP600 2 Tt M.2 SSD (PCIe 4.0)

 

LGA 1151 -alusta:

• Intel Core i9-9900KS (8/16 ydintä/säiettä)
• Asus ROG Maximus XI Extreme (Z390-piirisarja)
• 4 x 8 Gt G.Skill TridentZ RGB @ DDR4-3200 (14-14-14-34)
• Samsung 970 Pro 512 Gt M.2 SSD (PCIe 3.0)

 

TR4-alusta:

• AMD Ryzen Threadripper 2950X (16/32 ydintä/säiettä)
• Asus ROG Zenith Extreme (X299-piirisarja, BIOS: 2001)
• 4 x 8 Gt G.Skill Flare X @ DDR4-3200 (14-14-14-34)
• Corsair MP600 2 Tt M.2 SSD (PCIe 4.0)

 

Muut komponentit:

• Gigabyte GeForce RTX 2080 Ti
• Cooler Master V850 (850 W)
• Microsoft Windows 10 Pro 64-bit (1909 build)

 

Prosessoritestit

Uudempi vuonna 2018 julkaistu Cinebench R20 tukee AVX-käskyjä ja on kestoltaan pidempi kuin aiempi R15-versio. Cinebench testattiin kaikilla prosessorisäikeillä ja vain yhdellä säikeellä.

Blender-renderöintitestissä oli käytössä legendaarinen BMW Benchmark -testi ja ohjelma osaa hyödyntää kaikkia prosessoriytimiä.

POV-Ray on suosittu säteenseurantaohjelma, josta löytyy sisäänrakennettu kaikkia ytimiä hyödyntävä testi.

V-Ray Next Benchmark on Chaos Groupin julkaisema testiohjelma, joka mittaa prosessorin suorituskykyä säteenseurannassa (Ray Tracing) ja osaa hyödyntää kaikkia ytimiä.

Corona on itsenäinen renderöintisovellus säteenseurantaan esimerkiksi 3ds Max- ja Maya-ohjelmistoilla. Corona 1.3 Benchmark -testi osaa hyödyntää kaikkia prosessoriytimiä ja antaa tuloksen renderöityinä säteinä sekunnissa (Rays/s).

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

asmFishCP-shakkitesti laskee asemia / sekunti (Nodes). Testi ajettiin komennolla bench 1024 x 26 (x = prosessorin säikeiden lukumäärä). Parhaimpien tulosten saavuttamiseksi AMD:n prosessoreilla käytettiin popcnt-buildia ja Intelillä BMI2-buildia.

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

Adobe Lightroom Classic CC:llä exportattiin 250 kpl RAW-kuvia JPG-formaattiin, kuvat pienennettiin 1920×1080-resoluutiolle ja tallennettiin. Operaatioon kulunut aika mitattiin sekuntikellolla.

Adobe Premiere Pro 2020:llä exportattiin 5 minuutin mittainen editoitu 3860×210-resoluution videoprojekti H.264 YouTube 4K (2160P) -esiasetuksilla videotiedostoksi (40000 kbps). Operaatioon kulunut aika mitattiin sekuntikellolla.

DaVinci Resolve 16 on harrastajien keskuudessa suosittu videoeditointiohjelma, josta on saatavilla ilmainen versio. DaVincillä exportattiin sama 5 minuutin mittainen editoitu 3840×2160-resoluution videoprojekti kuin Premierellä YouTube 2160p -esiasetuksilla videotiedostoksi (10000 kbps). Operaatioon kulunut aika mitattiin sekuntikellolla.

AIDA64:n Memory Benchmark mittaa keskusmuistin muistiväylän kaistanleveyttä megatavuina sekunnissa luku-, kirjoitus- ja kopiointitesteissä. Threadripper 2950X:n nelikanvainen muistiohjain erottuu selkeästi edukseen Ryzen 9 3950X:n kaksikanavaiseen muistiohjaimeen verrattuna.

AIDA:n muistitesti ilmoittaa myös latenssin eli kuinka kauan kestää, kun prosessori pyytää (read command) ja hakee tietoa keskusmuistista. 3. sukupolven Ryzen-prosessoreiden Chiplet-suunnittelun myötä keskusmuistin latenssi on noin 15 nanosekuntia alhaisempi kuin 2. sukupolven Threadripperilla.

 

3D-testit

Näytönohjainten testimetodit

io-techin näytönohjaintesteissä suorituskykyä mitataan pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja OCAT-sovelluksen avulla mitataan keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja minimi, kun 1 % huonoimpia ruutuja jätetään huomioimatta. Kyseessä on tarkemmin ottaen 1. persentiili, kun ruutujen renderöintiajat on muutettu ruudunpäivitysnopeudeksi eli ruutua sekunnissa (FPS, Frame Per Second) ja järjestetty paremmuusjärjestykseen. Tavoitteena on jättää huomioimatta muutama yksittäinen muita hitaammin renderöity ruutu, joka on mahdollisesti poikkeustapaus.

Ajoimme pelitestit kaikkien testiprosessoreiden kesken 1920×1080-, 2560×1440- ja 3840×2160-resoluutioilla ja käytössä oli suorituskykyinen Gigabyten GeForce RTX 2080 Ti -näytönohjain, jotta näytönohjain ei olisi pullonkaulana.

Battlefield V testattiin DirectX 12 -rajapinnalla Ultra-kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja minimi Tirailleur-kentässä.

Shadow of the Tomb Raider testattiin Highest-kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja minimi.

F1 2019 testattiin Ultra High -kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja minimi sateisella Singaporen radalla.

Counter Strike: Global Offensivessa oli käytössä alhaiset kuvanlaatuasetukset ja käytimme FPS Benchmark -testiä keskimääräisen ruudunpäivitysnopeuden mittaamiseen.

Tehonkulutus- ja lämpötilamittaukset

Tehonkulutus- ja lämpötilamittauksissa prosessoreita rasitettiin Cinebench R20 -testillä, Handbrake-ohjelmalla H.264-enkoodauksella ja Battlefield V -pelillä. Kaikkia prosessoreita jäähdytettiin avonaisessa testipenkissä Noctuan NH-D15 -coolerilla ja kahdella 140 mm:n tuulettimella.

Tehonkulutusta mitattiin seinästä Cotech EMT707CTL -mittarilla, joka kertoo koko kokoonpanon tehonkulutuksen ilman näyttöä.

7 nanometrin prosessilla valmistettavan 16-ytimisen Ryzen 9 3950X:n tehonkulutus Cinebench R20 -testissä oli 48 wattia ja Battlefield V:ssä 14 wattia alhaisempi kuin 12 nm:n Threadripper 2950X -prosessorilla.

Core i9-9900KS:llä Cinebench R20 -testissä tehonkulutus laski noin 30 sekunnissa 193 wattiin, kun Turbo-ominaisuus laski kellotaajuutta ja pakotti prosessorin TDP-arvon 127 wattiin.

Lämpötilat mitattiin AMD:n prosessoreilla Ryzen Master -ohjelmalla ja kyseessä on testin aikana mitattu maksimiarvo. Kaikkia muita prosessoreita jäähdytettiin Noctuan NH-D15-coolerilla, mutta se ei ole yhteensopiva Threadripperin TR4-kannan kanssa, joten sillä oli käytössä Cooler Masterin valmistama Wraith Ripper -cooleri.

16-ytimisellä Ryzen 9 3950X:llä lämpötila oli Cinebench R20 -testissä neljästä lisäytimestä huolimatta 6 astetta alhaisempi kuin 12-ytimisellä 3900X:llä johtuen alhaisemmasta kellotaajuudesta. Battlefield V:ssä 3950X toimi kuitenkin 5 astetta lämpimämpänä.

Core i9-9900KS:llä Cinebench R20 -testissä lämpötila laski noin 30 sekunnissa 67 asteeseen, kun Turbo-ominaisuus laski kellotaajuutta ja pakotti prosessorin TDP-arvon 127 wattiin. Pelikäytössä 9900KS toimi koko ajan 5 GHz:n kellotaajuudella ja lämpötila oli selvästi testijoukon korkein eli 17 astetta korkeampi kuin 3950X:llä ja 22 astetta korkeampi kuin 3900X:llä.

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

 

Ylikellotustestit

Testasimme Ryzen 9 3950X -prosessorin ylikellottamista manuaalisesti avonaisessa testipenkissä Noctuan järeällä NH-D15-coolerilla. Prosessoriytimien ylikellotuspotentiaalia haettiin suoraviivaisesti Cinebench R20 -testissä manuaalisessa tilassa kaikkia prosessoriytimien ylikellottaen.

Huom! io-techin testiprosessori on AMD:n lähettämä testikappale, eikä kaupasta ostettu retail-versio, joten ylikellotustesteissä saavutetut tulokset ovat suuntaa antavia. Kannattaa huomioida, kun kokoonpano siirretään avonaisesta testipenkistä kotelon sisälle, lämmöt nousevat useammalla asteella.

Manuaalisesti ylikellotettuna Cinebench R20 rullasi vakaasti 4,4 GHz:n kellotaajuudella, kun prosessoriytimille syötettiin käyttöjännitettä 1,375 volttia. Prosessorin lämpötila nousi vakion 67 asteesta 86 asteeseen ja kokoonpanon tehonkulutus 211 watista 296 wattiin.

 

 

Suorituskyky ylikellotettuna

Vakiona Ryzen 9 3950X toimi Cinebench R20:ssä kaikkien ytimien testissä 3900 MHz:n kellotaajuudella, joten 500 MHz:n korotus on varsin hyvä tulos ja se näkyy nT-testissä 12 % parempana tuloksessa.

Yhden ytimen 1T-testissä kellotaajuus on vakiona noin 4550 MHz, joten manuaalisella 4400 MHz:n ylikellotustuloksella ja 150 MHz alhaisemmalla kellotaajuudella 1T-testin tulos laski laski 3 %.

F1 2019 -pelissä keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus laski manuaalisesti ylikellotettuna noin 3 %.

 

Loppuyhteenveto

AMD tuplasi keväällä 2017 desktop- eli työpöytäalustalla uusilla Ryzen-prosessoreillaan ydinmäärän neljästä kahdeksaan. Reilu kolme vuotta myöhemmin viime kesänä 3. sukupolven Ryzen-prosessorit nostivat riman ensin Ryzen 9 3900X:n kanssa 12 ytimeen ja nyt tarjolle vielä tulee uuden Ryzen 9 3950X:n myötä 16 ydintä. Vielä 4 vuotta sitten suorituskykyisin työpöytäprosessori oli Intelin neliytiminen Core i7-7700K ja 10-ytimisestä Core i7-6950X-tehoprosessorista joutui maksamaan vajaa 2000 euroa.

Ryzen 9 3950X on suunnattu tehokäyttäjille, joilla on tarve ja hyötykäyttöä 16 prosessoriytimelle. Viime vuonna 16-ytimisen Threadripper 2950X -prosessorin sai 1000 eurolla, mutta nyt yhtä monta ydintä ja parempaa suorituskykyä on tarjolla 850 euron hintaan. 12-ytiminen Ryzen 9 3900X on hieman edullisempi kompromissi pelaamiseen ja tehokkaaseen hyötykäyttöön, mutta puhtaasti pelaamiseen kannattaa silmäillä edullisempia 8- ja 6-ytimisiä Ryzen 7- ja Ryzen 5-malleja. Niissä riittää SMT-tuen ansiosta silti vääntöä tuottavaankin työskentelyyn.

Testitulokset osoittavat kiistatta uuden Zen 2 -arkkitehtuurin ja 7 nanometrin valmistusprosessin edut, kun AM4-kantainen Ryzen 9 3950X oli kaikkia ytimiä hyödyntävissä prosessoritesteissä noin 20-40 % suorituskykyisempi ja tehokulutus oli selvästi alhaisempi kuin 16-ytimisellä ja 12 nm:n prosessilla valmistettavalla 2. sukupolven Threadripper 2950X -tehoprosessorilla.

AMD onkin jo ilmoittanut tuovansa 24- ja 32-ytimiset 3. sukupolven Threadripperit myyntiin 25. marraskuuta, joten ne jatkavat HEDT-alustalla skaalautumista ylöspäin siitä mihin työpöytäalustalla Ryzen 9 3950X:llä jäädään.

Inteliltä testeissä oli vertailukohtana yhtiön suorituskykyisin työpöytäprosessori eli 8-ytiminen Core i9-9900KS, joka jäi prosessoritesteissä täysin AMD:n 12- ja 16-ytimisten Ryzen 9 3900X -ja 3950X-mallien jalkoihin. Ryzen 9 3950X oli kaikkia ytimiä hyödyntävissä prosessoritesteissä murskaavasti jopa noin 60-85 % suorituskykyisempi kuin 9900KS. Peleissä 9900KS:ää voidaan edelleen pitää markkinoiden suorituskykyisimpänä työpöytäprosessorina, mutta esimerkiksi Full HD -resoluutiolla ero edullisempaan 3900X:ään jäi enimmillään 6 % ja suurimmassa osassa pelejä erot jäävät pariin prosenttiin tai tasatulokseen.

Ajoimme mukaan testit myös Intelin HEDT-alustan 18-ytimisellä Core i9-7980XE -prosessorilla, joka hävisi suurimmassa osassa testejä 16-ytimiselle Ryzen 9 3950X -työpöytäprosessorille noin 5-25 % erolla. Muutamissa testeissä Core i9-7980XE päihitti 3950X:n, mutta erot jäivät 5-8 %:iin.

Intelin odotetaan julkaisevan ensi vuonna työpöydälle uudet Comet Lake -koodinimelliset 10. sukupolven Core-prosessorit, jotka tuovat mukanaan 10 ydintä, mutta samalla myös uuden LGA 1200 -prosessorikannan. Uuden prosessorin kylkeen on siis ostettava myös uusi emolevy. Comet Lake -prosessorit ovat edelleen Skylake-pohjaisia ja ne tullaan valmistamaan 14 nanometrin valmistusprosessilla, joten kovinkaan suurta haastetta 10 ytimen voimin Comet Lake ei oletettavasti pysty tarjoamaan 16-ytimiselle Ryzen 9 3950X:lle. Tällä hetkellä Inteliltä vuotaneissa roadmapeissa ei näy yli 10-ytimisiä tai 10 nanometrin työpöytäprosessoreita suunnitelmissa ainakaan ennen vuotta 2022, joten AMD:n tilanne työpöytä- ja HEDT-markkinoilla näyttää ainakin paperilla erinomaiselta seuraavan parin vuoden ajan.