Testissä AMD Ryzen Threadripper 1950X & 1920X

AMD julkaisi kokonaan uuteen Zen-arkkitehtuuriin perustuvat Ryzen-työpöytäprosessorit tämän vuoden maaliskuussa. Ensimmäisenä vuorossa olivat 8-ytimiset Ryzen 7 -sarjan prosessorit, joita seurasi 6- ja 4-ytimiset Ryzen 5 -sarjan prosessorit huhtikuussa. Edullisimmat neliytimiset Ryzen 3 -sarjan prosessorit lanseerattiin heinäkuun lopulla.

Toukokuussa Financial Analyst Day -tapahtuman yhteydessä yritys kertoi yllättäen valmistelevansa kokonaan uutta HEDT- eli Highend Desktop-alustaa ja jopa 16-ytimistä Ryzen Threadripper -prosessoria julkaistavaksi kesällä. Intel vastasi haasteeseen lanseeraamalla toukokuun lopulla Taiwanissa Computex-tapahtumassa Core X -sarjan prosessorit, joista myyntiin saapui aluksi LCC-piisiruun perustuvat mallit 10-ytimiseen Core i9-7900X:ään asti ja myöhemmin elo-syyskuussa myyntiin tulevat vielä 12-, 14-, 16- ja 18-ytimiset mallit.

Ensimmäisenä 16- ja 12-ytimiset prosessorit tuo kuitenkin myyntiin AMD ja Ryzen Threadripper-prosessorit tulevat saataville 10. elokuuta. Myöhemmin elokuussa myyntiin saapuu vielä edullisin 8-ytiminen Ryzen Threadripper 1900X -malli.

Vaikka Intelin Core X -mallistosta löytyy Ryzen Threadripper -prosessoreita vastaavat ydinmäärät, yritysten hinnoittelussa on tällä hetkellä valtava ero.

16-ytimisen Ryzen Threadripper 1950X:n veroton suositushinta Yhdysvalloissa on 999 dollaria ja samalla rahalla Inteliltä saa 10-ytimisen Core i9-7900X:n. 12-ytimisen Ryzen Threadripper 1920X:n suositushinta on 799 dollaria ja 12-ytimisen Core i9-7920X:n 1199 dollaria. Intel 16-ytiminen Core i9-7960X puolestaan maksaa 1699 dollaria eli 700 dollaria enemmän kuin Threadripper 1950X.

Suomessa Ryzen Threadripper 1950X on hinnoiteltu julkaisun yhteydessä alkaen 1090 euroa ja 1920X alkaen 870 euroa.

• Hinta.fi, Haku: Ryzen Threadripper

Saimme io-techin testiin heti tuoreeltaan 16- ja 12-ytimiset Ryzen Threadripper 1950X- ja 1920X-prosessorit, joiden ominaisuuksiin ja suorituskykyyn tutustumme tässä artikkelissa. Mukana on myös tehonkulutus- ja lämpötilamittaukset sekä ylikellotustestit.

 

Threadripper-arkkitehtuuri

Threadripper -prosessoreissa käytetään samoja Globalfoundriesin 14 nanometrin FinFET-prosessilla valmistettuja piisiruja kuin Ryzen 7-, 5- ja 3-sarjan prosessoreissa, mutta Threadrippereihin testataan ja valikoidaan 5 % parhaista yksilöistä.

Ryzen Threadripper -prosessorit rakentuvat kahdesta erillisestä hartsialustalle sijoitetusta 8-ytimisestä piisirusta, jotka kommunikoivat keskenään Infinity Fabric -yhdysväylällä. Molemmissa piisiruissa on oma kaksikanavainen DDR4-muistiohjain ja PCI Express -ohjain tarjoaa käyttöön 64 linjaa.

Kaikki Ryzen Threadripper-prosessorit ovat kerroinlukottomia eli niitä on mahdollista ylikellottaa vapaasti. Lisäksi kaikissa malleissa on käytössä kaikki 64 PCI Express -linjaa ja nelikanavainen muistiohjain.

Prosessorin muistiohjainta on mahdollista käyttää erikseen (Local Mode NUMA) tai yhdessä nelikanavaisena (Distributed Mode UMA). Eri tilat mahdollistavat hakea tietoa paikallisesti joko vain toiseen muistiohjaimeen liitetystä muistista tai vaihtoehtoisesti mahdollista on käyttää molempia muistiohjaimia ja koko muistikapasiteettia. Local Moden etuna on nopeampi pääsy muisteihin ja Distributed Moden etuna suurempi kaistanleveys. Vakiona Ryzen Threadripper toimii UMA-tilassa eli Distributed Modessa.

Ryzen Threadripper käyttää uutta Socket TR4 -kantaa, jossa on 4094 liintäpinniä. LGA- eli Land Grid Array -koteloiduissa prosessoreissa on vastaava määrä kullattuja liitantäpintoja.

Threadripper vaatii kaverikseen uuden X399-piirisarjan, joka tarjoaa lisää PCI Express -linjoja sekä USB- ja SATA-liitännät.

 

Prosessoreiden esittely

Ryzen Threadripperit toimitetaan täysin uudenlaisessa myyntipakkauksessa, jonka avaamista AMD mainostaa unboksauselämykseksi. Kurkistusikkunalla varustetun pakkauksen sisuksista löytyy itse prosessorin lisäksi torx-avain sekä Asetekin valmistamille nestekierroille sopiva kiinnityskehikko Socket TR4- kantaan.

Prosessorit toimitetaan myyntipakkauksessa muoviseen kehikkoon valmiiksi asennettuna ja kehikko liu’utetaan Socket TR4 -kannan pinnien päälle laskeutuvaan uritettuun salpaan. Lopuksi lukitussalpa kiristetään prosessorin päälle kolmella ruuvilla, jotka kiristetään 1,5 Nm:n momenttiin.

Ryzen Threadripper 1950X on 16-ytiminen ja kykenee käsittelemään Simultaneous Multithreading- eli SMT-ominaisuuden myötä samanaikaisesti 32 säiettä. 1920X-malli on 12-ytiminen ja kykenee käsittelemään SMT-ominaisuuden myötä samanaikaisesti 24 säiettä. Molemmissa prosessoreissa jokaisella ytimellä on oma 512 kilotavun L2-välimuisti ja ytimien kesken jaettua L3-välimuistia on yhteensä 32 megatavua.

Prosessoreihin on integroitu nelikanavainen DDR4-muistiohjain, joka tukee virallisesti maksimissaan DDR4-2667-nopeutta, mutta muistikerrointa on mahdollista nostaa teoriassa DDR4-4000-nopeuteen asti.

PCI Express 3.0 -ohjaimesta löytyy 64 linjaa, joita on mahdollista käyttää esimerkiksi 2-4 näytönohjaimen SLI- ja Crossfire-konfiguraatioihin sekä useamman M.2 SSD:n kytkemiseen suoraan prosessoriin. Julkaisun yhteydessä NVMe SSD -asemien RAID-ominaisuus ei ole tuettuna, mutta AMD aikoo tuoda tuen saataville myöhemmin.

1950X:n perustaajuus on 3,4 GHz, mutta kaikkien ytimien rasituksessa se toimii 3,7 GHz:n ja neljän ytimen rasituksessa 4,0 GHz:n kellotaajuudella. XFR-ominaisuudella tehonkulutuksen ja lämpötilan salliessa prosessorin kellotaajuus voi nousta teoriassa neljän ytimen rasituksessa 4,2 GHz:iin. 1920X:n perustaajuus on 3,5 GHz, mutta muuten kellotaajuudet ovat samat kuin 1950X:ssä. Molempien prosessoreiden TDP-arvo on 180 wattia.

 

 

Testikokoonpano

Ryzen Threadripper -prosessoreiden ensisijaisena vertailukohtana testeissä on kesäkuussa julkaistu Intelin 10-ytiminen Core i9-7900X -prosessori. Vertailukohtina testeissä on mukana myös AMD:n 8-ytiminen Ryzen 7 1800X sekä Intelin edellisen Broadwell-E-sukupolven 10-ytiminen Core i7-6950X ja neliytimiset Core i7-7740X- ja 7700K-mallit. Kaikki prosessorit toimivat testeissä vakiotaajuuksilla ja muistit DDR4-2666-nopeudella.

Hintansa puolesta 16-ytiminen Ryzen Threadripper 1950X on saman hintainen kuin Intelin 10-ytiminen Core i9-7900X eli molemmat maksavat Suomessa noin 1000 euroa. 12-ytiminen 1920X maksaa julkaisun yhteydessä Suomessa 870 euroa, jolle ei Intelin leiristä löydy suoraa vastinetta, mutta lähimpänä ovat reilun 600 euron hintainen Core i7-7820X sekä edellä mainittu Core i9-7900X.

 

Hintataso Suomessa 10.8.2017

• Core i7-7740X: alkaen 361 €
• Core i7-7700K: alkaen 381 €
• Ryzen 7 1800X: alkaen 475 €
• Ryzen Threadripper 1920X: alkaen 870 €
• Core i9-7900X: alkaen 999 €
• Ryzen Threadripper 1950X: alkaen 1090 €
• Core i7-6950X: alkaen 1580 €

 

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 Home -käyttöjärjestelmä oli asennettuna Corsairin 90 gigatavun Force GT -SSD-asemalle. Virransyötöstä vastasi Silverstonen 750 watin Strider Gold -virtalähde.

Ryzen Threadripperit jouduttiin testaamaan AIO-nestekierrolla, sillä tavallisesti io-techin prosessoritesteissä käytetylle Noctuan NH-D15-coolerille ei ole olemassa sopivia kiinnikkeitä Socket TR4 -kantaan. Nykyiset jäähdytysratkaisut eivät ole optimoitu Ryzen Threadripperin suurikokoiselle lämmönlevittäjälle, mutta iso klimppi Noctuan NH-1-lämpötahnaa keskellä prosessoria levittyi käytännössä melko hyvin piisirujen alalle.

 

Socket TR4 -alusta:

• AMD Ryzen Threadripper 1950X (16/32 ydintä/säiettä, XFR 4,0 GHz)
• AMD Ryzen Threadripper 1920X (12/24 ydintä/säiettä, XFR 4,0 GHz)
• Asus ROG Zenith Extreme (X399-piirisarja, BIOS: 9906)
• 16 Gt Corsair Vengeance LPX DDR4-2667

LGA 2066 -alusta:

• Intel Core i7-7740X (4/8 ydintä/säiettä, Turbo 4,5 GHz)
• Intel Core i9-7900X (10/20 ydintä/säiettä, Turbo 4,5 GHz)
• Asus ROG Strix X299-E Gaming (X299-piirisarja, BIOS: 0501)
• 8/16 Gt Corsair Vengeance LPX DDR4-2667

LGA 2011-v3 -alusta:

• Intel Core i7-6950X (10/20 ydintä/säiettä, Turbo 4,0 GHz)
• Asus X99 Deluxe-II (X99-piirisarja, BIOS: 1701)
• 16 Gt Corsair Vengeance LPX DDR4-2667

AM4-alusta:

• AMD Ryzen 7 1800X (8/16 ydintä/säiettä, XFR 4,1 GHz)
• Asus Prime B350-Plus (B350-piirisarja, BIOS: 0806)
• 16 Gt Corsair Vengeance LPX DDR4-2667

LGA 1151 -alusta:

• Intel Core i7-7700K (4/8 ydintä/säiettä, Turbo 4,5 GHz)
• Asus Strix Z270F (Z270-piirisarja, BIOS: 0906)
• 16 Gt Corsair Vengeance LPX DDR4-2667

Muut komponentit:

• Asus ROG Strix GeForce GTX 1080 Ti OC Edition (384.76-ajurit)
• Corsair Force GT SSD 90 Gt
• Silverstone Strider Gold (750 W)
• Microsoft Windows 10 Home 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.

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

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

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.

Selainpohjainen Octane 2.0 mittaa Javascript-suorituskykyä kehittyneissä webbisovelluksissa ja testi ajettiin Chromella. Testi osaa hyödyntää vain yhtä ydintä.

AIDA64:n Memory Benchmark mittaa keskusmuistin muistiväylän kaistanleveyttä megatavuina sekunnissa luku-, kirjoitus- ja kopiointitesteissä. Ryzen Threadrippereillä testit ajettiin vakiona eli UMA-tilassa (Distributed Modessa).

Testi ilmoittaa myös muistin latenssin eli kuinka kauan kestää, kun prosessori pyytää (read command) ja hakee tietoa keskusmuistista. Ryzen Threadripper -prosessoreilla latenssi oli vakiona noin 98 nanosekuntia, Ryzen 7 1800X:llä 83,3 ns ja Core i9-7900X:llä 71,3 ns.

Päivitys: Testasimme Ryzen Threadripper 1950X:n myös 32 gigatavulla DDR4-3200-muistia.

 

3D-testit

Pelitestit suoritettiin 1920×1080-resoluutiolla ja käytössä oli suorituskykyinen Asuksen ROG Strix GeForce GTX 1080 Ti OC -näytönohjain. Mukaan on pyritty valitsemaan pelejä ja testejä, joissa on nähtävissä prosessorin vaikutus suorituskykyyn, eikä näytönohjain olisi pullonkaulana. 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 PresentMon-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus Over the Top -kentässä.

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

Rise of the Tomb Raider testattiin Very High -kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja 99. persentiili.

Grand Theft Auto V testattiin pelin sisäisellä Benchmark-toiminnolla ja testiosioiden ruudunpäivitysnopeuksista laskettiin keskiarvo.

 

Tehonkulutus ja lämpötila

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

Huom! Core i7-7700K -prosessori on korkattu alkuperäisen testin jälkeen, joten sillä ei ollut jälkikäteen mahdollista ajaa vertailukelpoisia tehonkulutus- ja lämpötilamittauksia Handbrake- ja Battlefield 1 -testeissä.

Tehonkulutusta mitattiin seinästä Etech PM-300 -mittarilla, joka kertoo koko kokoonpanon tehonkulutuksen ilman näyttöä.

Prime95 28.10 (128/128 FFTs) -rasituksessa Ryzen Threadripper 1950X:n kellotaajuus laski 3275-3400 MHz:n välimaastoon ja käyttöjännite 1,0625-1,08125 volttiin ja 1920X:n 3525-3550 MHz:iin ja käyttöjännite n. 1,175 volttiin. 1950X:n tehonkulutus oli Prime95:ssä 15 wattia ja Handbrakessa 3 wattia korkeampi kuin 1920X:llä. Battlefield 1:ssä 1950X-kokoonpanon tehonkulutus oli puolestaan 12 wattia korkeampi kuin 1920X:llä.

Intelin 10-ytimiseen ja 140 watin TDP-arvolla varustettuun Core i9-7900X:ään verrattuna 16-ytiminen ja 180 watin Ryzen Threadripper 1950X -kokoonpano kulutti Primessä 28 ja Handbrakessa 37 wattia enemmän.

Mittasimme lisäksi Ryzen Threadripper -prosessoreiden virrankulutuksen pihtimittarilla Asus ROG Zenith Extreme -emolevyn ATX +12V -liittimistä Prime95-rasituksessa, joka oli 1950X:llä 13,14 ampeeria ja 1920X:llä 13,46 ampeeria (12,16 V).

Valitettavasti io-techin testilabrassa prosessoritesteissä yleisesti käytettävään Noctuan NH-D15-cooleriin ei ole saatavilla kiinnikkeitä Socket TR4 -kantaan, joten Ryzen Threadripper -prosessoreita jäähdytettiin Thermaltaken Floe Riing RGB 360 TT Premium Edition -nestekierrolla. Ryzen-prosessoreista ei saa mitattua ydinkohtaisia lämpötiloja, joten kyseessä on testin aikana mitattu lämpötilan maksimiarvo.

Molemmat Ryzen Threadripper -prosessorit toimivat Handbrake-rasituksessa noin 70-asteisena, mutta 12-ytiminen Ryzen 1920X toimi Prime95-rasituksessa seitsemän astetta lämpimämpänä kuin 16-ytiminen 1950X. Battlefield 1:ssä prosessoreiden lämpötila oli noin 50 astetta ja 1950X toimi kolme astetta lämpimämpänä kuin 1920X.

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

 

Ylikellotustestit

Testasimme Ryzen Threadripper 1950X -prosessorin ylikellottamista avonaisessa testipenkissä Thermaltaken Floe Riing RGB 360 TT Premium Edition -nestekierrolla jäähdytettynä. Ylikellotuspotentiaalia haettiin erikseen Prime95-ohjelmalla, kaikki testiohjelmat läpäisten sekä maksimitaajuus Cinebench R15 -testissä. Ryzen-prosessoreita ylikellottaessa kaikki prosessoriytimet toimivat automaattisesti samalla kertoimella ja kellotaajuudella.

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.

Prime95 rullasi vakaasti 3,8 GHz:n kellotaajuudella, kun käyttöjännitettä syötettiin 1,25 volttia. Prosessorin lämpötila nousi maksimissaan noin 80 asteeseen ja kokoonpanon tehonkulutus nousi 357 wattiin. 3,9 GHz:n kellotaajuudella ja korkeammilla käyttöjännitteillä AIO-nestekierrosta loppui puhti ja prosessorin lämmöt karkasivat yli 85 asteeseen. Mittasimme myös prosessorin virrankulutuksen pihtimittarilla emolevyn ATX +12V -liittimistä, joka oli 21,52 ampeeria (12,13 V).

Asuksen ROG Zenith Extreme -emolevy on varustettu kahdella ATX +12V -lisävirtaliittimellä ja virransyötön jäähdytyksestä vastaa lämpöputkellä yhdistetyt kaksi siiliä ja erillinen I/O-paneelin suojamuovin alle piilotettu tuuletin. Tästä huolimatta virransyötön lämpötila nousi Prime95-rasituksen aikana lämpökameralla kuvattuna jopa 98 asteeseen avonaisessa testipenkissä, kun 1950X oli ylikellotettu 3,8 GHz:iin.

Muissa testiohjelmissa kokoonpano saatiin vakaaksi 3,95 GHz:n kellotaajuudella, kun käyttöjännitettä syötettiin 1,35 volttia. Handbrake-testissä prosessorin lämpötila nousi ylikellotettuna viidellä asteella 76 asteeseen ja kokoonpanon tehonkulutus 53 watilla 318 wattiin.

Cinebench R15 -testi saatiin ajettua läpi vielä 4,0 GHz:n kellotaajuudella, kun käyttöjännite nostettiin 1,4 volttiin.

Cinebench R15 -testissä tulos parani ylikellotettuna noin 10 %.

Handbrake-testissä tulos parani ylikellotettuna noin 8 %.

Rise of the Tomb Raiderissa keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus parani ylikellotettuna noin 2 %.

Battlefield 1:ssä keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus parani ylikellotettuna noin 5 %.

 

Loppuyhteenveto

AMD jatkaa Ryzen Threadripperin kanssa siitä mihin se Ryzen 7:n kanssa jäi eli tuo markkinoille lisää prosessoriytimiä aggressiiviseen hintaan. Siinä missä vielä keväällä Intelin 10-ytimisestä Core i7-6950X -prosessorista joutui Suomessa maksamaan noin 1800 euroa, nyt 16-ytimisen Ryzen Threadripper -prosessorin saa noin 1000 eurolla.

io-techin testien perusteella Ryzen Threadripperit tarjoavat useampaa prosessoriydintä hyödyntävissä sovelluksissa ydinmääränsä ansiosta tällä hetkellä markkinoiden parhaan suorituskyvyn ja hinta-laatusuhteen. Esimerkiksi Cinebenchissä Threadripper 1950X oli 40 % ja Handbrakessa 22 % suorituskykyisempi kuin Intelin samanhintainen Core i9-7900X. Myös edullisempi 12-ytiminen 1920X-malli on suurimmassa osassa prosessoritestejä hieman suorituskykyisempi.

1920×1080-resoluutiolla ajetuissa pelitesteissä Ryzen Threadripper pärjää, mutta jää kuitenkin pääosin Intelin prosessoreiden varjoon. Rise of the Tomb Raiderissa Threadripper 1950X on hieman edellä 7900X:ää, mutta esimerkiksi Battlefield 1:ssä 7900X on 20 % ja The Witcher 3:ssa 22 % suorituskykyisempi. Suuremmilla resoluutioilla erot pelisuorituskyvyssä kuitenkin kaventuvat.

Tehonkulutusmittauksissa 180 watin TDP-arvolla varustettu Ryzen Threadripper 1950X kulutti Prime95:ssä ja Handbrakessa 37 wattia enemmän kuin 140 watin Core i9-7900X -kokoonpano. Lämpötilamittauksissa molemmat Ryzen Threadripper -prosessorit toimivat järeällä 360 mm:n jäähdyttimellä varustetulla AIO-nestekierrolla noin 70-asteisena.

Ylikellotustesteissä Ryzen Threadripper -prosessoreissa käytettävät parhaat piisirut esiintyivät edukseen ja 16-ytiminen 1950X-malli ylikellottui melko helposti 3,95 GHz:n kellotaajuudelle 1,35 voltin käyttöjännitteellä. Järeämmällä custom-nestekierrolla jäähdytettynä ja korkeammalla käyttöjännitteellä voidaan päästä 4 GHz:iin. Ylikellotettuna Threadripper 1950X:stä saatiin puristettua vielä noin 8-10 % lisää suorituskykyä prosessoritesteissä ja noin 2-5 % pelitesteissä.

Artikkeli päivittyy.