Летом 2020 архитектура Zen 2 добралась и до решений Advanced Processing Unit, интегрированная видеокарта в которых получила обновление, да еще и сегмент пополнился 6-ядерными и 8-ядерными моделями. В этом материале читателя ждет вылазка в дебри экспериментов, связанных как с процессорной частью, так и встроенным графическим ядром. Разбор архитектуры уже был сделан в прошлом материале.
Противопоставим APU своему «флагманскому» предшественнику — AMD Ryzen 5 3400G, чистокровному Matisse без встроенной видеокарты – AMD Ryzen 5 3600, представителю семейства Kaveri — AMD A10-7850K с памятью DDR3, а также визави под синим флагом — Intel Core i3-10100 и Intel Core i5-10400. Специальный гость — Intel UHD Graphics 630 под капотом Intel Core i9-9900K. Приступим!
Тестовые стенды и методика тестирования
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: ОС Microsoft Windows 10 Pro (2004) x64, драйвер AMD Chipset Software 2.07.14.327 + AMD Radeon Software Adrenalin 2020 edition 20.8.2, MSI Afterburner 4.6.2, RTSS 7.3.0, HWINFO 6.28, Intel DCH 27.20.100.8476.
Стенд AM4:
- процессор №1: AMD Ryzen 5 3400G;
- процессор №2: AMD Ryzen 5 3600;
- процессор №3: AMD Ryzen 3 PRO 4350G;
- процессор №4: AMD Ryzen 5 PRO 4650G;
- охлаждение: контур СВО;
- термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
- материнская плата: ASUS TUF Gaming B550-Plus Wi-Fi (UEFI 1004, AGESA 1.0.8.0);
- память: HyperX Predator HX441C19PB3/8 х2 (2х8 ГБ, 4266 МГц, CL 19-26-26-45-2T);
- системный накопитель: Kingston KC2000 250GB (SKC2000M8250G, NVMe);
- накопитель с играми: Samsung 860 QVO 1TB (MZ-76Q1T0BW);
- блок питания: Rosewill Hercules-1600S (1600 Вт).
Стенд FM2+:
- процессор: AMD A10-7850K;
- охлаждение: контур СВО;
- термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
- материнская плата: ASUS Crossblade Ranger (UEFI 1803);
- память: HyperX Beast 2x8GB KHX21C11T3FK8/64X (2133 МГц, CL11-12-11-32-2T);
- видеокарта: IGP AMD Radeon R7 Graphics (ядро Spectre, 512 shaders);
- системный накопитель: Kingston HyperX Predator 480GB (SHPM2280P2H/480G, NVMe M.2/PCI-E);
- накопитель с играми: Samsung 860 QVO 1TB (MZ-76Q1T0BW);
- блок питания: Rosewill Hercules-1600S (1600 Вт).
Стенд LGA 1200:
- процессор №1: Intel Core i3-10100;
- процессор №2: Intel Core i5-10400;
- охлаждение: контур СВО;
- термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
- материнская плата: AsRock B460 Phantom Gaming 4 (UEFI 1.40);
- память: HyperX Predator HX441C19PB3/8 х2 (2х8 ГБ, 4266 МГц, CL19-26-26-45-2T);
- видеокарта: IGP Intel UHD Graphics 630;
- системный накопитель: Kingston KC2000 250GB (SKC2000M8250G, NVMe);
- накопитель с играми: Samsung 860 QVO 1TB (MZ-76Q1T0BW);
- блок питания: Rosewill Hercules-1600S (1600 Вт).
Стенд LGA 1151v2:
- процессор: Intel Core i9-9900K;
- охлаждение: контур СВО;
- термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
- материнская плата: ASUS Maximus XI Gene (UEFI 1502);
- память: HyperX Predator HX441C19PB3/8 х2 (2х8 ГБ, 4266 МГц, CL19-26-26-45-2T);
- видеокарта: IGP Intel UHD Graphics 630;
- системный накопитель: Kingston KC2000 250GB (SKC2000M8250G, NVMe);
- накопитель с играми: Samsung 860 QVO 1TB (MZ-76Q1T0BW);
- блок питания: Rosewill Hercules-1600S (1600 Вт).
Каждый испытуемый процессор тестировался на заводских частотах (Stock) и в режиме разгона (OC):
- Stock Core i3-10100, DDR4-2666 JEDEC, Stock UHD Graphics 630, Stock Cache;
- Stock Core i5-10400, DDR4-2666 JEDEC, Stock UHD Graphics 630, Stock Cache;
- Stock Core i9-9900K, DDR4-2666 JEDEC, Stock UHD Graphics 630, Stock Cache;
- OC Core i9-9900K@5,1 ГГц, AVX offset 0, DDR4-3600 CL12-14-14-28, UHD Graphics 630 @ 1,4 ГГц, Cache 4,8 ГГц;
- Stock Ryzen 5 3400G, DDR4-2933 JEDEC, Stock Radeon Vega 11, FCLK@1467 МГц;
- OC Ryzen 5 3400G@4,2 ГГц, DDR4-3533 CL16-16-16-32 1T, Radeon Vega 11@1650 МГц, FCLK@1467 МГц;
- Stock Ryzen 5 3600, DDR4-3200 JEDEC, Stock GeForce GT 1030, FCLK@1600 МГц;
- OC Ryzen 5 3600@4,3 ГГц, DDR4-3800 CL16-17-16-32 1T, Stock GeForce GT 1030, FCLK@1900 МГц;
- Stock A10-7850K, DDR3-2133 JEDEC, Stock Radeon R7 Graphics, Stock NB;
- OC A10-7850K@4,6 ГГц, DDR3-2133 CL10-11-10-26 1T, Radeon R7 Graphics@1200 МГц, HT@2 ГГц;
- Stock Ryzen 3 PRO 4350G, DDR4-3200 JEDEC, Stock Radeon Graphics, FCLK@1600 МГц;
- OC Ryzen 3 PRO 4350G@4,4 ГГц, DDR4-4400 CL18-20-18-32 1T, Radeon Graphics@2200 МГц, FCLK@2200 МГц;
- Stock Ryzen 5 PRO 4650G, DDR4-3200 JEDEC, Stock Radeon Graphics, FCLK@1600 МГц;
- OC Ryzen 5 PRO 4650G@4,5 ГГц, DDR4-4400 CL18-20-18-32 1T, Radeon Graphics@2400 МГц, FCLK@2200 МГц.
Встроенным видеокартам Vega 11 и Renoir Radeon Graphics выделяется 4 Гбайт оперативной памяти, Radeon R7 — 2 Гбайт, а UHD Graphics 630 живет своей жизнью, вне зависимости от настроек потребляется до 8 Гбайт видеопамяти.
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 для процессоров AMD, а также LinX 0.7.0 для Intel) и простоя. Управление оборотами вентилятора на всех стендах — автоматическое. Частотный потенциал исследовался с шагом напряжений 0,025 В, стабильность системы проверялась комплексом нагрузок в виде майнинга на алгоритме RandomX, забегом 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 специфичные методики. В CS:GO — тест на карте мастерской FPS Benchmark, от начала теста до третьего сигнала на черном экране в конце бенчмарка. 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. DOOM Eternal — начальная позиция игрока в Твердыне Рока с двухстволкой в руках и видом оружия по центру, затем движение в конец помещения. Crysis 2 — начало миссии Dead Man Walking с экипированным SCARAB, движение вперед до конца монолога по рации.
Фирменные кулеры
Как себя будут чувствовать эти процессоры под типичным комплектным кулером AMD Wraith Spire? Жарко, если кратко. 91 градус в пике у Ryzen 3 PRO 4350G и 93 градуса у Ryzen 5 PRO 4650G. Так что обеспечение процессоров более эффективным кулером сразу же гарантирует высшие частоты ускорения на больший промежуток времени.
Далее снабжаем процессоры водным охлаждением.
Частотный потенциал
На фоне APU Picasso частотный потенциал вырос, а на равных частотах можно обходиться меньшими напряжениями. Средние напряжения схожи с процессорами архитектуры Zen 2. Батчи процессоров: Ryzen 3 PRO 4350G — ED 2025SUS (25-я неделя 2020 г., Сучжоу), Ryzen 5 PRO 4650G — ED 2022SUS (22-я неделя 2020 г., Сучжоу). Обоих назвать выдающимися язык не повернется, впрочем и «картошкой» их тоже не назовешь, будем считать их хорошими экземплярами на данный момент времени.
FCLK пробил 2 ГГц!
Этот момент, пожалуй, на втором месте по интересу после работы с оперативной памятью. Да, теперь FCLK может доходить до внушительных частот уровня 2200–2266 МГц, однако тестовая платформа на руках не относится к флагманским решениям, поэтому стабильную работу можно обеспечить лишь на уровне 2200 МГц. Оба тестируемых процессора не покорили частоту 2266 МГц, а на 2233 МГц были нестабильны.
Автоматика насильно взводит режим FCLK = 1/2 MEM_CLK как только пользователь применяет XMP профиль, или сам устанавливает частоту памяти выше 4000 МГц, а это приводит к потере производительности. В следующем мини-тесте принял участие Ryzen 5 PRO 4650G на фиксированной частоте 4000 МГц, оперативная память на частоте 4400 МГц с таймингами CL18-20-18-34 1T, встроенная видеокарта на заводских параметрах и, собственно, FCLK в режиме 1:1 и 1/2.
Заметные потери наблюдаются в майнинге, а также работе с архивами. Остальное почти что не страдает от урезанной частоты. Не ленитесь проконтролировать режим работы FCLK, это почти не отнимает времени!
Майнинг? Серьезно?
Вы не поверите, IGP Renoir даже умеет майнить криптовалюту! Но пожалуйста, не спешите бежать инвестировать в неочевидные решения, потому что, увидев такую мощь на том же алгоритме Ethash…
…все желающие вызовут локальный дефицит APU, и неоправданное подорожание данных процессоров, обрекая себя на ненависть со стороны тех, кто не в теме.
Сила IGP
Если описать ситуацию сжато — в APU весьма годное современное бюджетное графическое ядро, нечто вроде AMD Radeon HD 7850 (в заводском режиме) с возможностью «откусить» под свои нужды до 16 Гбайт видеобуфера.
Вроде как и здорово, а вроде как и бессмысленно, хотя, благодаря особенностям новой архитектуры, предельная частота памяти теперь находится в районе 4566 МГц (предшественники довольствовались 3866 МГц). Это из расчета работы в режиме FCLK:MEM = 1:1. Понятное дело что архитектура может выжать и все 5000 МГц, но это будут самые настоящие кукурузные частоты, что докажет тестирование с жидким азотом. Также стоит отметить буйный частотный нрав IGP, удалось выжать стабильные 2400 МГц по ядру при напряжении 1,2 В. При повышении до 1,3 В можно рассчитывать на 2500 МГц, однако, как и во всех предыдущих APU, гораздо больший прирост обеспечивает работа с оперативной памятью, а не частотой ядра.
Встроенные видеокарты Renoir отличаются между собой, несмотря на идентичные названия Radeon Graphics. И по моему личному мнению — это неверное решение, ведь проще было ориентироваться по именам нарицательных, вроде Vega 3, Vega 11 у прошлого поколения. Главные отличия кроются в вычислительных блоках (CPU Model = ROP/TMU/Shaders, Core Clock):
- Ryzen 3 PRO 4350G = 8/24/384, 1700 МГц;
- Ryzen 5 PRO 4650G = 8/32/448, 1900 МГц;
- Ryzen 7 PRO 4750G = 8/32/512, 2100 МГц;
- Ryzen 5 3400G = 16/44/704, 1400 МГц.
Сразу бросается в глаза то, что новые IGP во всех случаях обладают меньшим количеством пиксельных конвейеров, блоков наложения текстур и шейдерных процессоров, нежели у предшественника в лице Vega 11. Также стоит обратить внимание на разницу между Ryzen 3 PRO 4350G и Ryzen 5 PRO 4650G — у младшего решения меньше TMU. А вот IGP Ryzen 7 PRO 4750G не нарастило текстурных блоков на фоне Ryzen 5 4650G, следовательно графика старшей модели не настолько сильно отличается от шестиядерника как бы того хотелось.
Как показывает практика — даже IGP Ryzen 3 Pro 4350G без проблем берет 2100 МГц по ядру, так что частоты легко компенсировать, а вот прирост от вычислительных блоков мы узнаем прямо сейчас.
Сравнение IGP Renoir Radeon Graphics
В этом мини-тесте принимают участие IGP Ryzen 3 Pro 4350G, а также IGP Ryzen 5 4650G в равных условиях на одинаковом стенде. Частота оперативной памяти равнялась 3600 МГц, XMP профиль с таймингами CL18, оба процессора зафиксированы на частоте 4000 МГц, частота ядра IGP была 2100 МГц.
Можно с уверенностью сказать, что разница минимальна, когда мы подразумеваем задачи с упором на видеокарту. Конечно же лучший процессор в комплексе дает более заметный отрыв, и гарантирует лучший разгонный потенциал на правах более успешного экземпляра. Выбирать лучше исходя из количества ядер процессора под желаемые задачи. Автор снова повторит очевидное: «Работайте с оперативной памятью, а не самим IGP!».
LN2, он же жидкий азот. Renoir@XOC
Для начала отличная новость азотодышащим энтузиастам! FCLK теперь не сходит с ума в районе –50 градусов, а значит процессорные линии PCI Express сохраняют стабильность и нет необходимости разморозки платформы для успешного старта. Кроме того, можно забыть о безопасном рубеже FCLK 1400–1500 МГц, актуальном для процессоров Matisse, теперь даже на –100 градусах можно работать на частоте FCLK 2200 МГц. Для тех, кто не в теме, напоминаю, чем больше на борту процессорных ядер — тем больше в конечном итоге резалась общая производительность из-за вынужденной работы FCLK на 1500 МГц, не говоря уже за диапазон 800–900 МГц.
Встроенная видеокарта тоже знатно масштабируется по частоте и стабильно работает при 2800 МГц! Даже 2900 МГц при частичной стабильности, а вот 3000 МГц пробить не удалось. Vega 11 могла осилить лишь 2000 МГц. Вот результат Fire Strike от Ryzen 5 PRO 4650G:
Да что уж там, даже дискретные GeForce GTX 760 или Radeon R9 270 остаются позади!
CBB у процессора по всей видимости нет. CB находится в районе –110…120 градусов, что соответствует типичному AM4 APU. Частотный предел — 5300 МГц, тот же Ryzen 5 3600 выжимал 5424 МГц.
К сожалению, все веселье портит дефицит кэша L3, даже с улучшенным FCLK с памятью, процессор не способен опередить Ryzen 5 3600, так что в соревновательном оверклокинге он будет интересен исключительно в части IGP.
Тестирование
Результаты IGP
Все участники обладают поддержкой актуальных API Vulkan, DX12, а также поддерживаются драйверами и по сегодняшний день. Начнем с бенчмарков:
В бенчмарках подтверждаются предположения о том, что IGP Vega 11 задушит младший IGP Radeon Graphics сырой вычислительной мощью, что отлично видно в GPGPU-вычислениях. При настройках по умолчанию Vega 11 лидирует, и что самое забавное, даже при разгоне с частотами памяти уровня 4533 МГц младший IGP Radeon Graphics (у Vega 11 всего лишь 3466 МГц) проигрывает предыдущему поколению. Но не спешите ругаться, что отдел маркетинга загнобил инженерию, в играх все диаметрально наоборот:
Дополнительно оценим «чистый геймплей» IGP Radeon Graphics в составе Ryzen 5 PRO 4650G в играх, где невозможно организовать репетативность тестирования.
Положение дел IGP Intel UHD Graphics 630 охарактеризуем одним предложением: с нетерпением ждем Intel Xe Graphics!
Теперь об IGP AMD. Если в процессорной части уже на бумаге очевидно превосходство нового поколения Renoir, то с точки зрения младшей встроенной видеокарты есть вопросы. Объективно говоря «из коробки» Radeon Vega 11 ничем не уступает новому Radeon Graphics в составе Ryzen 3 Pro 4350G. Конечно же увлекательные путешествия по настройкам, процедуры оптимизации, а также шаманские обряды все же обеспечат преимущество актуального решения, но ведь не каждый захочет заниматься этим. Старшие решения в плане встроенной видеокарты просто не имеют равного конкурента из прошлых поколений из-за большего количества ядер процессора.
Актуальные IGP Renoir обеспечивают минимальный комфорт в разрешении Full HD даже в тяжелых проектах вроде Shadow of The Tomb Raider, Assassin’s Creed Odyssey, Call of Duty Warzone. Для нетребовательных игр, типа CS:GO производительности хватит на раскачку 144-гигагерцового мониторов, ну или лучшее качество картинки. But can it run Crysis? Конечно, Full HD, высокое качество, около 50 fps, следовательно в подавляющее большинство проектов начала-середины прошлого десятилетия можно сыграть на высоких, или максимальных настройках графики.
IGP Kaveri и старые решения на базе памяти DDR3 не годятся для современных игр в Full HD, хотя и способны обеспечить минимальный комфорт в HD-разрешении.
Результаты CPU
AMD APU прошлых поколений остаются позади, ведь APU Renoir несут в себе ядра Zen 2, но не все так радужно, как кажется на первый взгляд. Главная проблема на фоне процессоров Matisse — испытуемые лишились большой части кэша L3, например 2x4 Мбайт у Ryzen 5 PRO 4650G против 2x16 Мбайт у Ryzen 5 3600. Выдаем внутреннему энтузиасту карт-бланш и смотрим на результаты после тонкой настройки:
Что и требовалось доказать, Ryzen 5 3600 обладает превосходством над новыми APU уже «из коробки». Разгон позволяет Renoir обогнать заводской Matisse, однако последний в разгоне почти всегда сохраняет за собой лидерство над разогнанным новичком.
Выводы
С точки зрения процессорной части Renoir видно очевидное превосходство над APU Picasso, а вот над процессорами Matisse превосходство отсутствует (и это с оверклокерскими мероприятиями, вроде работы памяти на частотах уровня 4000 МГц и выше). Следовательно, если у пользователя не стоит цель использования встроенного графического ядра APU Renoir на протяжении всей жизни компьютера, либо «пересидеть» до покупки полноценной дискретной видеокарты, а может использования комплектов оперативной памяти, способных покорять частоты выше 4000 МГц — новые APU лучше рассматривать как запасные варианты на фоне представителей Zen 2, ведь никаких революций не наблюдается. Если принципиально избегать разгона — можно рассмотреть и решения платформы Intel LGA1200, вроде Core i3-10100 или даже Core i5-10400. Платформа LGA1151v2 совсем не интересна, ведь этот сегмент представлен процессорами без Hyper-Threading, и они слабее по всем параметрам.
С точки зрения силы встроенной видеокарты — IGP Vega 11 у Ryzen 5 3400G почти не уступает IGP Radeon Graphics у Ryzen 3 PRO 4350G, и выиграет явно тот, у кого будет меньшая цена. Старшие решения в лице Ryzen 5 PRO 4650G и Ryzen 7 PRO 4750G пока что пионеры своих классов, и не имеют конкурентов. Лучшая встроенная видеокарта Intel UHD Graphics 630 уже не флагманского Intel Core i9-9900K до пяти раз слабее решений APU Renoir.
Апгрейд со старых процессоров архитектур Zen и Zen+ без замены материнской платы невозможен, ведь APU Renoir требуют плату на базе чипсетов AMD B550/X570, а значит весьма ситуативен. Ну а за апгрейд с того же Ryzen 5 3600 на Ryzen 5 PRO 4650G нужно выдавать грамоту «гениальнее Хидэо Кодзимы»!
В итоге компания AMD перевела APU на архитектуру Zen 2, а также ввела в оборот 6- и 8-ядерные процессоры с отличной встроенной видеокартой, которые станут достойным выбором для основы платформы с расчетом на будущие апгрейды, компактных систем Mini-ITX, а также конечных решений без дискретной видеокарты. Если же пользователь не рассматривает использование встроенной видеокарты — лучше отдать предпочтение процессорам AMD Matisse, они производительнее новых APU, хоть и не покоряют более высокие частоты.
