Покоряем 5 ГГц на процессорах AMD Ryzen 3 3100 и Ryzen 3 3300X под жидким азотом. Сравниваем новинки с Ryzen 5 1600, Ryzen 3 1200 и FX-6350

Пару месяцев назад линейка процессоров AMD пополнилась новыми бюджетными процессорами — Ryzen 3 3100 и Ryzen 3 3300X. Несмотря на наличие четырех ядер с поддержкой SMT в некоторых задачах они превосходят 6-ядерные модели прошлого поколения. Эта статья посвящена экспериментам и анализу потенциала новинок, а также их сравнению с прошлыми поколениями Ryzen и FX в бенчмарках и играх.

Более подробно вопросы архитектуры рассматривались в прошлом нашем материале. Тут же мы будем в лучших традициях ресурса выжимать все соки и мучать «свежее мясо» под жидким азотом. А начиная с текущего момента это можно лицезреть в формате видео.

Характеристики испытуемых

Тестовая методика и стенды

Стенд AM4:

• процессор №1: AMD Ryzen 5 1600 YD1600BBAF (Pinnacle Ridge);
• процессор №2: AMD Ryzen 3 1200 YD1200BBAF (Pinnacle Ridge);
• процессор №3: AMD Ryzen 3 3100;
• процессор №4: AMD Ryzen 3 3300X;
• охлаждение: контур СВО;
• термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
• материнская плата: MSI B450I Gaming Plus AC (UEFI A.B2, AGESA 1.0.0.4);
• память: HyperX Predator HX441C19PB3/8 х2 (2х8 ГБ, 4266 МГц, CL 19-26-26-45-2T);
• видеокарта: GeForce GTX 1080 Ti (Gigabyte GV-N108TGAMING OC-11GD);
• системный накопитель: Kingston KC2000 250GB (SKC2000M8250G, M.2 NVMe);
• накопитель с играми: Samsung 860 QVO 1TB (MZ-76Q1T0BW);
• блок питания: Rosewill Hercules-1600S (1600 Вт).

Стенд AM3:

• процессор: AMD FX-6350;
• охлаждение: контур СВО;
• термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
• материнская плата: ASUS Crosshair IV Formula (BIOS 3029);
• память: HyperX Beast 2x8GB KHX21C11T3FK8/64X (2133 МГц, CL 11-12-11-32-2T);
• видеокарта: GeForce GTX 1080 Ti (Gigabyte GV-N108TGAMING OC-11GD);
• накопитель: Kingston HyperX Predator 480GB (SHPM2280P2H/480G, M.2 PCI-E);
• накопитель с играми: Samsung 860 QVO 1TB (MZ-76Q1T0BW);
• блок питания: Rosewill Hercules-1600S (1600 Вт).

Контур СВО состоял из чиллера HAILEA HC-300A, бака для жидкости на 15 л, двух помп Hydor Seltz 1200 и водоблока CPU EK-Supremacy full Nickel.

Программное обеспечение было следующим: ОС Microsoft Windows 10 Pro (2004) x64; NVIDIA GeForce Graphics Drivers 446.14 WHQL, драйвер AMD Chipset Software 2.04.04.111, MSI Afterburner 4.6.2, RTSS 7.3.0, HWINFO 6.26.

Каждый испытуемый процессор тестировался на заводских частотах и в режиме разгона (OC):

• Ryzen 3 1200: стандартные настройки, память 2933 МГц, тайминги JEDEC;
• OC Ryzen 3 1200: частота 4,3 ГГц, память 3533 МГц, тайминги CL14-14-14-28-1T;
• Ryzen 3 1600: стандартные настройки, память 2933 МГц, тайминги JEDEC;
• OC Ryzen 3 1600: частота 4,0 ГГц, память 3200 МГц, тайминги CL14-14-14-28-1T;
• FX-6350: стандартные настройки, память 1866 МГц, тайминги CL9-9-9-24-1T;
• OC FX-6350: частота 5,1 ГГц, память 2200 МГц, тайминги CL11-11-11-30-1T, NB и HT — 2,6 ГГц;
• Ryzen 3 3100: стандартные настройки, память 3200 МГц, тайминги JEDEC;
• OC Ryzen 3 3100: частота 4,5 ГГц, FCLK = 1867 МГц, память 3733 МГц, тайминги CL14-16-14-28-1T;
• Ryzen 3 3300X: стандартные настройки, память 3200 МГц, тайминги JEDEC;
• OC Ryzen 3 3300X: частота 4,4 ГГц, FCLK = 1867 МГц, память 3733 МГц, тайминги CL14-16-14-28-1T.

Температура в помещении равнялась 22–25 градусам по Цельсию. Замер энергопотребления платформы проводился с помощью энергометра Feron TM55 в течение 10 минут в режиме нагрузки (забег LinX AMD Edition) и простоя. Управление оборотами вентилятора — автоматическое. Частотный потенциал исследовался шагами напряжений 0,025 В, стабильность системы проверялась комплексом нагрузок в виде майнинга на алгоритме RandomX, прогоном LinX (problem size 28432, 10 итераций), а также прохождением HWBot x265 2.2 Benchmark на пресете 4k. Каждый бенчмарк запускался пять раз, в результатах указано среднее арифметическое, тоже самое касается игр. В играх происходила запись телеметрии (1% low fps + average fps) при помощи Riva Tuner Statistics Server. Далее методики отличимые от стандартных. В CS:GO — тест на карте мастерской FPS Benchmark, в DOTA 2 — воспроизведение финальной игры OG vs Liquid на The International 2019, промежуток 19:45–21:15 на автоматической камере. В GTA V — последняя сцена бенчмарка от водопада до черного экрана после столкновения с грузовиком.

Дуэль топологий. Ryzen 3 3100 vs Ryzen 3 3300X при равных условиях

На первый взгляд между этими процессорами отличие только в тактовых частотах, наличию индекса «X» и цене, но на самом деле различия есть и в техническом исполнении. Младший процессор использует два CCX наполовину (по два физических ядра и 8 Мбайт L3-кэша с каждого), старший же использует один CCX полноценно (четыре физических ядра и 16 Мбайт кэша L3), а второй CCX — отключен.

В теории младший процессор при одинаковых тактовых частотах, настройках памяти и FCLK должен быть слабее, но насколько?

Оба процессора работали на идентичных настройках. Частота равнялась 4000 МГц, память работала на 3600 МГц с таймингами CL18-18-18-39-1T, FCLK было 1800 МГц. Технологии энергосбережения и лимиты потребления убраны (1000W/4096A).

В играх видно немалое превосходство старшего процессора.

Единственный бенчмарк, где младшая модель вырвалась вперед. Скорее всего это связано с тем, что каждое ядро выполняет свою фиксированную задачу, и двум ядрам проще договориться между собой за использование кэша, нежели сразу четырем.

Отец всех бенчмарков предпочитает Ryzen 3 3300X, неудивительно, ведь в распоряжении одного ядра в два раза больший кэш!

Рендер и комплексные нагрузки также работают быстрее на старшей модели.

Констатируем факт — полноценное использование одного CCX выигрышнее, чем двух наполовину.

Исследование частотного потенциала

Кроме новоиспеченных Ryzen 3 мы также посмотрим на «ремейк» Ryzen 3 1200 AF, который основан на архитектуре Zen+.

Наиболее удачным оказался младший процессор, причем весьма ощутимо, однако строить статистику на основе одиночных экземпляров — нелогично. Будем считать, что конкретный младший экземпляр BF 2014SUT (14-я неделя 2020 г., Сучжоу) — выигрышный, а старший BF 2013SUS (13-я неделя 2020 г., Сучжоу — ироничная неделя, правда?) удостоился почетного звания «Potato chip», ну или «картошка». Именно Ryzen 3 3100 в качестве фаворита перейдет на следующий уровень.

Разгон с жидким азотом

Сперва расширим словарный запас:

• Coldbug (CB) — потеря стабильности платформы или ее полное зависание/аварийное отключение при определенной низкой температуре.
• Cold boot bug (CBB) — невозможность корректного запуска платформы или ее загрузки при определенной низкой температуре.
• Xtreme overclocking (XOC), в 90% используется в виде аббревиатуры — это дает понять об отсутствии лимитов со стороны написавшего, все средства хороши, сохранность испытуемого не интересна, все силы брошены на достижение самого лучшего результата.

Чипсет AMD B450 без проблем способен осилить те же настройки от AMD X570, однако, когда дело доходит до XOC — AMD B450 ставит очень много палок в колеса с покорением процессора Zen 2. Самое неприятное — постоянная необходимость вывода температуры в район около –40 градусов для успешного старта при отказе FCLK. Когда на воздухе или воде можно получить значения уровня 1800–1900 МГц, то на рубеже этих самых –40 градусов частоту нужно удерживать в районе 1400–1500 МГц. Самое забавное то, что с Zen/Zen+ стартовать без проблем можно хоть на –100 градусах. Следующий момент — оперативная память. Холод помогает старым архитектурам в покорении высших частот/сжатии таймингов, тоже самое актуально на связке X570 + Zen 2, а вот на B450 + Zen 2 этого как-то не наблюдается, хоть это не помешало без труда взять частоту 5000 МГц на DDR4. CB у Ryzen 3 3100 нет, можно спокойно морозить его на все –190 градусов. Предельная частота, которую удалось достигнуть — 5850 МГц, в лучших традициях «удача вкачана на 1» файл валидации получился битым, поэтому будем считать, что связка AMD B450 + Ryzen 3 3100 осилила 5,8 ГГц на всех ядрах.

Среди побывавших у меня Matisse — это абсолютный рекорд на данный момент. Ryzen 5 3600 удалось довести до 5424 МГц, а флагмана Ryzen 9 3950X лишь до 5,4 ГГц. А тут всех какой-то бюджетник обогнал, причем, на старом чипсете… Ryzen 3 3300X особо ничем и не отличился. Покорил 5,3 ГГц, обладает CB на уровне –140 градусов. Имеет ли к этому отношение факт выпуска на 13-й неделе 2020 года пусть разбираются другие люди, нечего оверклокерам тратить ресурс на эту тему. Вот некоторые финальные результаты Ryzen 3 3100:

• 7-Zip — 57741 MIPS;
• Cinebench R20 — 3374 cb;
• Cinebench R15 — 1458 cb;
• HWBOT x265 - 1080p — 50,899 fps;
• HWBOT x265 – 4k — 11,517 fps.

Со списком всех результатов можно ознакомиться на странице команды на HWBot.

Рост производительности в бенчмарках сверх традиционного охлаждения — до 30%, вынужденно заниженный FCLK не настолько сильно мешает Ryzen 3 3100 и Ryzen 3 3300X, как старшим процессорам линейки Zen 2. Весьма забавно выглядит рейтинг лучших результатов 4-ядерных процессоров HWBot. Ryzen прямо таки белая ворона:

С азотом разобрались, вернемся в мир адекватного использования.

Тестирование в бенчмарках

В плане потребления каких-либо значительных перемен в простое и нагрузке на фоне Zen+ не выявлено.

В консервативном однопотоке вперед вырвался Ryzen 3 3100 из-за большей на 100 МГц конечной тактовой частоты в разгоне.

Архитектурное превосходство не всегда выигрывает у банального количества ядер и потоков, бенчмарки выше отлично это иллюстрируют

Но также есть задачи, где процессорный кэш с лучшей оперативной памятью выигрышнее количества ядер.

Комплексная оценка выше у Ryzen 3 3100 и Ryzen 3 3300X, однако бенчмарки графики меняют расстановку сил.

Исходя из результатов 3DMark Zen+ с большим количеством ядер должен быть лучше в играх, не так ли?

Тестирование в играх

Все в порядке, в играх все же Zen+ заведомо проигрышнее Zen 2, читатель может выдохнуть.

CS не нуждается в комментариях, а вот с DOTA 2 ситуация интереснее, даже разогнанный четырехъядерный Ryzen 3 1200 идет почти вровень с разогнанным Ryzen 3 3100, частоты мало не бывает!

По среднему fps Ryzen 5 1600 проигрывает Zen 2, по 1% low выигрывает, причем заметно.

Выводы

Тестирование показало, что из коробки у Ryzen 3 3300X выжаты почти все соки, и разгуляться особо негде, а Ryzen 3 3100 после разгона и оптимизации лишь немного уступает старшей модели в комплексных задачах. Когда речь идет об играх — Ryzen 3 3300X безоговорочно побеждает даже на меньших частотах. Сам по себе процесс разгона не отличается от других представителей Matisse.

Главным вопросом станет «Превосходят ли новинки Ryzen 5 1600 AF?» — ответ да, ощутимо превосходят в играх, местами в бенчмарках, и несут в себе новые технологии (тот же PCIe 4.0). Однако сырая вычислительная мощь за меньшую цену с поддержкой старых чипсетов все еще актуальна, и стоит ли она внимания каждый пусть решит сам. Превосходство новых моделей над четырёхъядерными Zen+ видно невооруженным глазом, и в пользу последних может выступить только конечная цена. В синем лагере старые четырехъядерные K-процессоры с HT в разгоне могут посоперничать с Ryzen 3 3100/3300X, а что им скажет Core i3-10100 скоро узнаем в следующем материале!