Nové procesory AMD Ryzen zní na papíře skvěle, posun na 7nm proces, přepracované FPU, vyšší frekvence, mamutí L3 cache, vysoký nárůst IPC, podpora PCIe 4.0, nový vybavenější chipset, více jader. A již nyní mohu prozradit, že se to AMD povedlo, ale o tom detailněji dále.

Od AMD mi dorazil s předstihem oficiální testovací kit, v obří krabici se nacházely dvě menší krabičky s procesory AMD Ryzen 7 3700X a AMD Ryzen 9 3900X. Dále jsem dostal zapůjčeno Gigabyte 2TB PCIe Gen4 NVMe SSD, které je dodáváno i s obřím celoměděným chladičem, paměťový kit G.Skill TridentZ Royal 2x8GB DDR4-3600 CL16 a dvě základní desky. Obě desky v testu jsou předprodukční vzorky, lehce se tak liší od desek, které budou v prodeji a proto je nyní samostatně recenzovat nebudu, ale zaměřím se na jejich prodejní varianty. Testované desky jsou ASRock X570 Taichi a Gigabyte X570 AORUS MASTER. Jedná se tedy o spíše lepší desky.

Abych mohl provést nějaké veselé testování, sehnal jsem ještě Ryzen 7 1800X, který použiji v ASRock X470 Master SLI desce. Gigabyte mi pak dále zapůjčil Ryzen 7 2700X, Gigabyte Z390 desku a celkem tři ES samply Intel procesorů, Core i7-9700K, Core i9-9900K a Core i3-9350K. Core i3 jsem tentokrát nepoužil, jelikož „levné“ čtyřjádro by vypadalo poněkud podivně v boji proti osmijádrům.

Samozřejmě jsem chtěl otestovat i herní výkon, Gigabyte tedy zapůjčil dokonce GeForce GTX 2080 Ti 11GB v provedení AORUS EXTREME. Sestavy detailněji budou popsány v další kapitole, přičemž testování probíhalo v horkých letních dnech, velmi často byla teplota v místnosti okolo 28-29 °C. S tím jsem však nemohl nic udělat.

Nyní k samotnému Ryzenu 9 3900X, balení se liší od přechozích Ryzenů, krabice je lehce vyšší a je vyrobena z tvrdého kartonu, obal se vysune směrem nahoru a slogan „Built to perform. Designed to win.“ se odhadlí ve více jazycích. Slogan je navíc pravdivý, uvnitř najdeme samotné CPU, lepík s logem Ryzen 9 a Wraith Prism RGB LED chladič, nic dalšího.

Samotný procesor je pak určen pro socket AM4 a měl by tak teoreticky fungovat v téměř jakékoliv AM4 desce s téměř libovolným chipsetem. U starších desek je samozřejmě zapotřebí flashnout BIOS, který přidává podporu pro nové procesory.

Nyní se zastavíme u několika menších vychytávek, kterými nové procesory disponují oproti předchozím generacím. Hlavní změnou je změna interní konstrukce, kdy místo dvou chipletů obsahující jádra, cache, paměťový řadič a I/O najdeme separátní I/O hub obsahující paměťový řadič a I/O, přičemž chiplet s procesorovými jádry a L3 cache bydlí samostatně. Procesorový chiplet je vyroben novým 7nm procesem TSMC, zatímco I/O hub vyrábí GloFo za pomoci 12 nm procesu. Oba chiplety jsou tradičně připájeny k IHS pro co nejlepší odvod tepla a komunikují spolu za pomoci sběrnice Infinity Fabric. Procesorové chiplety jsou díky 7nm procesu menší, než předchozí generace. To umožnilo vznik dvanáctijádrových a šestnáctijádrových Ryzenů pro mainstream socket AM4.

Nové Ryzeny řady 3000 obsahují i mnoho dalších novinek, jeden CCX modul má rovnou mamutích 32MB L3 cache, v případě dvanáctijádra a šestnáctijádra získáme celkem 64 MB L3 cache, což je srovnatelné s mnoha serverovými procesory nebo ThreadRippery. Velká L3 cache údajně pomáhá zlepšit výkon v hrách, AMD ji tedy prezentuje jako AMD GAMECACHE, je však mnoho dalších aplikací, které benefitují z velké a celkem rychlé L3 cache. Za zmínku stojí i změna velikosti instrukční L1 cache, oproti předchozím Ryzenům se zmenšila ze 64kB na 32kB, ale není čtyřcestná, nýbrž osmicestná, výkon by měl tedy být vyšší.

Menší revitalizací prošla i FPU. Hlavní změnou je upgrade ze 128-bitových registrů na 256-bitové. To zvedá výkon hlavně v AVX a AVX2 zátěži, výkon je díky tomu srovnatelný, nebo vyšší, než u Intelu. Předchozí Ryzeny mají totiž pouze 128-bit registry, díky kterým byly Ryzeny v AVX/AVX2 zátěži o něco pomalejší oproti Intelu. To je nyní minulostí.

I/O hub v procesoru doznal také jistá vylepšení, mezi hlavní patří PCI-Express čtvrté generace, opět je zde k dispozici 24 PCIe Gen4 linek. Šestnáct je k dispozici pro první PCIe slot, je možné je rozdělit na 2x8 nebo dokonce 4x4. Další čtyři linky slouží pro propojení s novým AMD X570 chipsetem, který také podporuje PCIe Gen4. Zbylé čtyři linky pak slouží pro M.2 slot, kde můžeme připojit NVMe SSD. Samotný chipset má k dispozici dalších šestnáct Gen4 linek, k dispozici tak bude mnoho desek, kde nebude problém připojit nemalou hromádku NVMe Gen4 disků. Procesor i chipset samozřejmě podporují i starší Gen3, Gen2 i Gen1.1.

Procesor samotný má pak integrovány čtyři USB porty s přenosovou rychlostí 10Gb/s a dva SATA 6Gb/s porty. Chipset pak může muxovat PCIe linky tak, že dokáže nabídnout až dvanáct SATA 6Gb/s portů, čtyři USB 2.0 porty a až osm USB 10Gb/s portů. Nárůst konektivity oproti chipsetům X470/X370 je poměrně značný.

Mezi další novinky patří vylepšený scheduler ve Windows 10, je ale zapotřebí upgradovat/nainstalovat Windows 10 v1903 a mít aplikované nejaktuálnější patche. Nový scheduler nepřesouvá procesy mezi jádry každou sekundu, což zvyšuje u Ryzenů výkon. Nedochází tak k ztrátovému přesunu procesů a jejich dat mezi CCX a cache. Také je zapotřebí mít nejaktuálnější ovladače chipsetu, ty byly uvolněny pro veřejnost také 7.7. S novým schedulerem se také akčněji uspávají jednotlivá jádra a mohou se podtaktovat i třeba na 400 MHz.

AMD Zen2 má nový Precision Boost Overdrive, který může přidat i nějakých 200MHz frekvence. Novinkou je také funkce AutoOC, kterou můžeme zkusit v Ryzen Master programu, AutoOC umí přidat také až dalších 200MHz a navyšuje všechny napájecí limity procesoru. Nové napájecí limity se označují jako PPT, TDC a EDC, můžeme je konfigurovat přímo v Ryzen Master, nebo v BIOSu. Stejně tak ladit můžeme PBO, nebo můžeme taktovat kompletně ručně. Defaultní automatika PBO využívá, v kombinaci s X570 deskou, tedy získáme nějakou trochu výkonu navíc zcela bez práce. Na přetaktování se ale podíváme někdy příště, bohužel jsem to nestihl.

Paměťový řadič byl také přepracován, nyní zvládá výrazně rychlejší paměti oproti procesorům založeným na architektuře Zen/Zen+. AMD dokonce testovalo, že je možné provozovat paměti na efektivní frekvenci až 5100 MHz a to se vzduchovým chlazením. Frekvence jako 4200 MHz také umí fungovat out of the box, minimálně s X570 deskou to není problém. Jak to bude chodit na starších X470/X370 deskách se také plánuji podívat. Nejvýhodnější rychlost pamětí je zdá se DDR4-3600, případně 3733. Je tu však malý háček ve formě frekvence paměťového řadiče a Infinity Fabricu. Tato frekvence je spražená a IF se typicky nelíbí, pokud by měl tikat nad 1800MHz (3600 pro RAM). Z tohoto důvodu AMD přidalo děličku, která zpomalí IF a umožní vyšší frekvence paměti. Je zde ale negativní dopad na výkon, pokud použijeme necelé násobky, například pokud nastavím paměti na 4200 MHz efektivně a IF třeba na 1600 MHz, výkonnostně to moc dobře nedopadne. Mám vyzkoušené, že je možné IF provozovat na 1867 MHz a k tomu paměti na 3733 MHz, více jako 1867 MHz se IF vůbec nelíbí. Pokud tedy plánujete provozovat hodně rychlé paměti, musí být opravdu hodně rychlé, aby se kompenzovalo zpomalení IF. Pokud zpomalíme IF, narostou nám navíc latence paměti. V případě DDR4-3600 CL2+ s IF na 1800MHz jsem naměřil 67 ns latenci RAM. AMD uvádí, že při použití DDR4-3866 CL18 a s děličkou v 2:1 režimu dojde k navýšení latence na 80ns. DDR4-4400 CL18 v 2:1 režimu sníží latenci na 75ns. Někdy v budoucnu se plánuji nějak podrobněji podívat, kde může a nemusí mít smysl opravdu rychlá RAM i za cenu vyšší latence. Aktuálně je zdá se nejvýhodnější použít paměti, které běží na 3600-3733 MHz a ideálně alespoň CL16 moduly.

Testovací sestava

Testovací sestava pro AMD Ryzen 9 3900X vznikla z komponent, které mi poslalo AMD v rámci testovacího kitu. Rozhodl jsem se pro použití základní desky Gigabyte X570 AORUS MASTER, jedná se o poměrně slušný hi-endový X570 board. Deska má velmi dobrou výbavu, moc se mi líbí velmi naddimenzovaná napájecí kaskáda, která má opravdu dobře zpracované chlazení, můžeme osadit celkem tři NVMe disky, šest SATA disků, deska má také dva USB3.0 headery, zapínací tlačítko, Dual BIOS, přepínače jednotlivých BIOSů, POST displej, WiFi kartu s dobrým držákem antén, který má magnetku.

Deska také umí flashovat BIOS přímo z dedikovaného USB portu, kdy nemusí být osazen ani procesor, stačí jen napájení a flashka. Deska má i dva ethernety, gigabitový Intel I211 a 2,5 Gbitový Realtek, z čehož mám radost, mnoho X570 desek má totiž dvě síťovky a 2,5 GbE je stále častější. Ventilátor v chipsetu je celkem rozumně regulovaný, v idle má okolo 2000 RPM, pokud foukáme grafikou horký vzduch přímo do něj, roztočí se až na 4500 RPM, ale i tak je překvapivě tichý, rozhodně tišší, než na ASRock X570 Taichi, kde se ventilátor může roztočit až na 6000 RPM, můžeme mu ale nastavit Silent profil.

Samotný procesor jsem se pak rozhodl chladit domácím věžákem Noctua NH-D15 SE-AM4, ten se ale nevešel do testovací skříně NZXT H500i a tak jsem testoval s otevřenou bočnicí. Jako systémový disk jsem použil Gigabyte AORUS NVMe Gen4 2TB SSD. AMD poslalo i paměťový kit G.Skill TridentZ Royal 2x8GB DDR4-3600 CL16, paměti jsem provozoval s jejich standardním XMP profilem, který fungoval naprosto bez problémů. Ale protože je Ryzen 9 3900X přeci jen trochu lepší kousek, paměti i IF jsem přetaktoval tak, že paměti běžely na 3733 MHz efektivně, samotný IF jsem pak posunul z 1800MHz na 1867MHz, systém byl přitom zcela stabilní.

Jako grafická karta posloužila Gigabyte AORUS GeForce RTX 2080 Ti EXTREME s 11GB VRAM. Důvodem jsou herní testy, kde chceme GPU, které nebude brzdit testované procesory, ideálně spíše naopak.

Jako zdroj pak posloužil Corsair GS700 80PLUS Bronze. Jako operační systém na všech sestavách sloužily Windows 10 Pro v1903 s nejaktuálnějšími patchi a BIOSy, které byly k dispozici. V případě X570 desek jsem dostal BIOSy přímo od AMD, aktuálně ale výrobci stihli vydat plejádu novějších verzí, ty jsem však z časových důvodů netestoval. Povětšinou novější verze mají novou verzi AGESA mikrokódu a slibují vyšší výkon(nebo taky ne, protože limitace 7nm procesu).