Testissä AMD:n 64-ytiminen ja 128 säiettä tukeva Ryzen Threadripper 3990X -tehoprosessori.

AMD kertoi marraskuun lopulla 24- ja 32-ytimisten 3. sukupolven Threadripper-tehoprosessoreiden lanseerauksen yhteydessä tuovansa tänä vuonna myyntiin myös maailman ensimmäisen 64-ytimisen x86-prosessorin eli 3990X-mallin. Tammikuun alussa CES-tapahtuman yhteydessä yhtiö paljasti prosessorin tarkemmat tekniset yksityiskohdat, antoi esimakua suorituskyvystä ja paljasti myynnin alkavan 7. helmikuuta.

3990X:n veroton suositushinta Yhdysvalloissa on 3990 dollaria ja Suomessa hintataso on julkaisun yhteydessä alkaen 4400 euroa eli se on tuplasti kalliimpi kuin 32-ytiminen 3970X-malli. Uutuus on heti saatavilla muutamien jälleenmyyjien varastoista.

AMD:n omien sanojen mukaan Ryzen Threadripper 3990X on suunnattu eliittityökuormille ja tiettyyn tarpeeseen. Todennäköisimmät käyttökohteet liittyvät esimerkiksi hyvin skaalautuvaan 3D-renderöintiin, ohjelmistojen kääntämiseen, 8k-videonkäsittelyyn, mutta suurin osa sovelluksista ei osaa tehokkaasti hyödyntää 64 ydintä. Jos 3990X-prosessoria ostaessa tarvitsee kysyä, mihin sitä on mahdollista hyödyntää, ei tarvetta niin suurelle määrälle ytimiä todennäköisesti ole.

Siinä missä 24- ja 32-ytimisissä 3. sukupolven Threadrippereissä prosessorialustalle on sijoitettu Globalfoundriesin 12 nanometrin prosessilla valmistetun I/O-sirun ympärille neljä TSMC:n 7 nanometrin prosessilla valmistettua pientä CCD- eli Core Compute Die -prosessorisirua, 64-ytimisessä 3990X-mallissa CCD-prosessorisiruja on kahdeksan kappaletta.

Jokainen CCD-piiri on Infinity Fabric -liitäntärajapinnalla yhteydessä I/O-piiriin ja samalla eroon on päästy 32-ytimisen 2. sukupolven Threadripperin NUMA- eli Non-Uniform Memory Access -arkkitehtuurin rajoitteista ja ongelmista.

7 nm:n CCD-prosessorisirut rakentuvat 3,9 miljardista transistorista ja niiden pinta-ala on 74 neliömillimetriä ja 12 nm:n I/O-siru rakentuu 8,34 miljardista transitorista ja sen pinta-ala on 416 neliömillimetriä. Prosessorisirut ovat identtisiä yhtiön 3. sukupolven Ryzen-prosessoreissa käytettävien prosessorisirujen kanssa, mutta I/O-piiri on liitäntöjensä osalta järeämpi.

3990X:ssä on käytössä SMT-teknologia, joten se kykenee suorittamaan samanaikaisesti jopa 128 säiettä, joka on varsin kunnioitusta herättävä näky Windowsin tehtävienhallinnassa. Nelikanavainen muistiohjain tukee virallisesti DDR4-3200-muisteja neljällä muistikammalla. Kahdeksalla muistikannalla keskusmuistia voi käyttää DDR4-2667-nopeudella 256 gigatavuun asti.

Prosessorin TDP-arvo on 280 wattia, kuten aiemmin lanseeratuilla 24- ja 32-ytimisillä malleilla. Myyntipakkauksen mukana ei toimiteta vakiojäähdytystä, vaan se pitää hankkia erikseen. Prosessori asentuu samaan uuteen TRX4-kantaan kuin 3960X- ja 3970X-mallit ja vaatii toimiakseen uuden TRX40-piirisarjaan perustuvan emolevyn BIOS-päivityksellä.

64-ytimisen 3990X-mallin peruskellotaajuus on 2,9 GHz ja Boost-ominaisuuden myötä kellotaajuus voi nousta maksimissaan 4,3 GHz:iin. L2- ja L3-välimuistia on yhteensä 288 megatavua.

Käytännön testeissä Cinebench R20 -testissä kaikkien ytimien rasituksessa Ryzen Threadripper 3990X toimi Cooler Masterin Wraith Ripper -ilmajäähdytyksellä  noin 3150-3200 MHz:n kellotaajuudella ja yhden ytimen rasituksessa kellotaajuus nousi parhaimmillaan 4315 MHz:iin eli jopa hieman yli AMD:n ilmoittaman 4,3 GHz Boost-maksimitaajuuden.

 

Testikokoonpano

Suorituskykytesteissä AMD:n uutta 64-ytimistä 3990X-mallia verrattiin ensisijaisesti marraskuussa myyntiin saapuneeseen 32-ytimiseen 3970X-malliin. Testeissä on mukana vertailukohtina kaikki AMD:n ja Intelin uusimmat ja suorituskykyisimmät HEDT- ja työpöytäprosessorit.

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

 

Hintataso Suomessa 7.2.2020

 

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.

 

TRX4-alusta:

  • AMD Ryzen Threadripper 3960X (24/48 ydintä/säiettä)
  • AMD Ryzen Threadripper 3970X (32/64 ydintä/säiettä)
  • AMD Ryzen Threadripper 3990X (64/128 ydintä/säiettä)
  • Asus ROG Zenith II Extreme (TRX40-piirisarja)
  • 4 x 8 Gt G.Skill Flare X @ DDR4-3200 (14-14-14-34)
  • Corsair MP600 2 Tt M.2 SSD (PCIe 4.0)

 

LGA 2066 -alusta:

  • Intel Core i9-10980XE (18/36 ydintä/säiettä)
  • Intel Core i9-7980XE (18/36 ydintä/säiettä)
  • Asus ROG Rampage VI Extreme (X299-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)
  • AMD Ryzen Threadripper 2990WX (32/64 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)

 

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)

 

Muut komponentit:

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

 

Prosessoritestit

Kuvien ja animaatioiden luontiin suunnatun Cinema 4D -ohjelman suorituskykyä simuloiva Cinebench R20 tukee AVX-käskyjä ja on kestoltaan pidempi kuin vanhempi R15-versio. Cinebench testattiin kaikilla prosessorisäikeillä ja vain yhdellä säikeellä.

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

Threadripper 3990X:llä käytössä oli ohjelman tuore 2.81a-versio, joka osaa hyödyntää kaikkia 64 ydintä.

POV-Ray on suosittu säteenseurantaohjelma, josta löytyy sisäänrakennettu kaikkia ytimiä hyödyntävä testi. Myös POV-Raysta oli käytössä tuore versio, joka osaa hyödyntää kaikkia 64 ydintä.

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 19.00-versio osaa hyödyntää vain 32 ydintä, mutta uudemmalla 20.00 Alpha -versiolla saatiin käyttöön 64 ydintä. Testi mittaa prosessorin suorituskykyä LZMA-algoritmilla pakkauksessa, 20-version purkutulokset eivät ole vertailukelpoisia 19-version kanssa.

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). Kuten tuloksista näkyy, H.264-enkoodaus ei osaa hyödyntää kovinkaan hyvin yli 16 ydintä.

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 3840×2160-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. 3990X:n muistisuorituskyky oli samalla tasolla 24-ytimisen 3960X-mallin kanssa.

AIDA:n muistitesti ilmoittaa myös latenssin eli kuinka kauan kestää, kun prosessori pyytää (read command) ja hakee tietoa keskusmuistista. 3990X:n latenssi oli käytännössä samalla tasolla 32-ytimisen 3970X:n kanssa.

 

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.

Hyvin näytönohjainriippuvainen Shadow of the Tomb Raider testattiin Highest-kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja minimi. 3990X:n suorituskyky oli testijoukon toiseksi paras.

F1 2019 testattiin Ultra High -kuvanlaatuasetuksilla pelaamalla peliä 60 sekunnin ajan ja tallentamalla OCAT-ohjelmalla keskimääräinen ruudunpäivitysnopeus ja minimi sateisella Singaporen radalla. Peli on jonkin verran prosessoririippuvainen ja 3990X:n suorituskyky oli todennäköisesti alhaisemmasta kellotaajuudesta johtuen 1080p- ja 1440p-resoluutioilla reilu viisi prosenttia heikompi kuin 24- ja 32-ytimisillä Threadrippereillä.

Tehonkulutus- ja lämpötilamittaukset

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

64-ytimisen 3990X-kokoonpanon tehonkulutukseksi mitattiin Cinebenchissä 8 wattia enemmän kuin 32-ytimisellä 3970X-kokoonpanolla.

64 ydintä pitävät huolen siitä, että 3990X:n 280 watin TDP-arvo tulee vastaan kaikkien ytimien rasituksessa melko alhaisilla kellotaajuuksilla. Cinebench R20 on 64 ytimelle liian nopea testi, eikä lämpötila ehtinyt nousta kuin 58 asteeseen. Pidempikestoisessa Blender-rasituksessa prosessorin lämpötila nousi Cooler Masterin Wraith Ripper -ilmajäähdytyksellä 63 asteeseen.

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 suuntaa antavia.

 

Loppuyhteenveto

64-ytiminen Ryzen Threadripper on ultimaattinen työjuhta, joka alleviivaa AMD:n Zen 2 -arkkitehtuurin, 7 nanometrin viivanleveydellä valmistettavien pienten chiplet-piirien ja Infinity Fabric -liitäntärajapinnan skaalautumista 6-ytimisistä Ryzen-työpöytäprosessoreista 64-ytimisiin HEDT- ja palvelinprosessoreihin.

4490 euron hintainen Threadripper 3990X tarjoaa yhdessä prosessorikannassa vastaavan tai paremman suorituskyvyn, mitä aikaisemmin on saavutettu ainoastaan useamman prosessorin konfiguraatioilta, murto-osan hinnalla ja kuluttajille helposti saatavilla olevista komponenteista. 280 watin TDP-arvo pitää huolen siitä, että 64-ytiminen 3990X toimii samoilla emolevyillä kuin 24- ja 32-ytimiset mallit ja täydessä rasituksessa maltillinen kellotaajuus ja käyttöjännite saivat lämmöt pysymään kurissa ilmajäähdytykselläkin. Prosessorin kaveriksi kannattaa kuitenkin hankkia mahdollisimman tehokas jäähdytys.

Suorituskykytesteissä 3990X päihitti hyvin skaalautuvissa sovelluksissa Intelin tämän hetkisen suorituskykyisimmän HEDT-prosessorin eli reilun tuhannen euron hintaisen 18-ytimisen Core i9-10980XE:n jopa lähes kolminkertaisella erolla.

Hyvä skaalautuminen onkin 3990X:n tapauksessa avainasemassa sillä kaikki sovellukset eivät osaa tai pysty hyödyntämään 64 ydintä. Prosessorin tuleekin todennäköisimmin ostamaan henkilöt ja yritykset, joilla on hyvin spesifinen ja tiedossa oleva tarve mahdollisimman runsaalle määrälle prosessoriytimiä, joiden avulla voidaan säästää aikaa ja rahaa.

Nähtäväksi jää minkälaisilla keinoilla ja aikataululla Intel pääsee takaisin hevosen selkään ja kykenee haastamaan HEDT-markkinoilla AMD:n 3. sukupolven Threadripper-prosessorit niin suorituskyvyn kuin hinnan suhteen. Pelkästään pahasti myöhästyneen 10 nanometrin prosessin kuntoonsaamisella eroa ei kurota umpeen, vaan apua täytyy hakea entistä pienemmästä valmistustekniikasta ja yhtä isoa piisirua luovemmista ratkaisuista. Siihen asti AMD:lla vaikuttaisi olevan pullat todella hyvin uunissa, varsinkin kun päivitetystä Zen 3 -arkkitehtuurista on jo luvattu maistiaisia myöhemmin tänä vuonna.

This site uses XenWord.