Schlagwort: overclocking

Vor über zwei Monaten veröffentlichte AMD am 07.07. die Zen2 Architektur in Form der RYZEN 3000 Prozessoren. Dabei wurde nicht nur der Fertigungsprozess von 12nm auf 7nm verringert, sondern auch der Aufbau des Prozessors wurde geändert. So setzt AMD jetzt auf ein Chiplet-Design. Des Weiteren wurde durch die neue Fertigung und das Chiplet-Design auch die IPC-Leistung und der CPU-Takt erhöht. In unserem Test schauen wir uns einige Benchmarks, Spiele und auch die IPC-Leistung an. Wir wünschen viel Spaß beim Lesen.

Wir bedanken uns bei AMD für die Bereitstellung des Testsamples und die gute Zusammenarbeit.​

• Einleitung
• Verpackung & Inhalt
• Details
• Praxis
• Fazit

Verpackung & Inhalt

Die Verpackung beider Prozessoren ist beinahe identisch und ähnelt auch sehr dem Design ihrer Vorgänger. Die Verpackung des RYZEN 9 3900X ist allerdings etwas anders gestaltet. So besteht die Verpackung aus zwei Teilen, wovon wir einen nach oben ziehen können und so zum Inhalt kommen.

In beiden Verpackungen befinden sich neben den CPUs jeweils auch ein Boxed Kühler mit den passenden Kabeln für die vorhandene RGB-Beleuchtung.

Bei den beiliegenden Kühlern des RYZEN 7 3700X und RYZEN 9 3900X handelt es sich um exakt die gleichen Modelle. Der Boxed Kühler, der bei beiden Prozessoren beiliegt, wird unter der Bezeichnung „AMD Wraith Prism“ geführt.


Details

Die Zen2-Architektur wurde im Vergleich zu den vorherigen Zen und Zen+ Architekturen deutlich überarbeitet. Die größte Änderung ist aber wohl die Trennung von I/0 und den CPU-Kernen. Wir haben jetzt einen I/O-Chip, in dem unter anderem der Speichercontroller, die PCI-Express-Lanes und der USB 3.2 Gen2 Controller integriert ist. In dem Teil in welchem die CPU-Kerne stecken, sind neben den CPU-Kernen auch der L1-, L2- und L3-Cache. Der L3-Cache ist pro CCD 16MB groß. Ein CCD hat maximal acht Kerne, allerdings haben auch die Sechs-Kern-Prozessoren wie der RYZEN 5 3600 vollen Zugriff auf den L3-Cache. Der L2-Cache ist pro Kern 0,5MB groß, womit der maximale Ausbau auf maximal 8MB zurückgreifen kann. Insgesamt ist auf der Platine Platz für zwei CPU-Dies. Jeder CPU-Die kann maximal acht CPU-Kerne aufnehmen, womit insgesamt sechszehn CPU-Kerne auf einem RYZEN 3000 Platz finden können. Der größte Ausbau mit sechszehn Kernen hat auch schon einen Namen, RYZEN 9 3950X. Aktuell ist dieser noch nicht erhältlich und somit ist der RYZEN 9 3900X mit zwölf Kernen die größte Ausbaustufe. Alle RYZEN Prozessoren die auf Zen2 basieren, besitzen 24-PCI-Express-Lanes in Generation 4. Damit verdoppelt sich die Bandbreite im Vergleich zu PCI-Express 3.0.
Ein Vorteil der Zen2-Architektur ist die höhere IPC-Leistung und der Single-Core Boost, der je nach Modell anders ausfällt. Den aktuell höchsten Single-Core Boost hat der RYZEN 9 3900X mit 4.6GHz. Der RYZEN 9 3950X wird hier allerdings mit 4.7GHz etwas höher liegen.


Praxis

Testsystem

OC

Wir haben uns auch das Overclocking-Potenzial der Zen2 Architektur angeschaut und sowohl den RYZEN 7 3700X und RYZEN 9 3900X übertaktet. Standard liegen zwischen 1.2 bis 1.3 Volt CPU-Spannung an. Dennoch werden im Single-Core Boost bis zu 1.5 Volt angelegt. Beim All–Core Boost liegt die CPU-Spannung unter 1.3 Volt. Mit 1.3 Volt war es uns möglich beide Prozessoren auf 4.3GHz auf allen Kernen zu übertakten. Allerdings bringt das Übertakten per manuell gewählten Multiplikator auch einen Nachteil mit sich, dass der maximale Single-Core Boost nicht mehr anliegt. Dafür gibt es allerdings eine Alternative, wo wir mit Hilfe eines Tools den Single-Core Boost auch anheben können.
Insgesamt ist das OC-Potenzial der Zen2-Architektur nicht gut, da AMD die Prozessoren schon sehr nah am maximalen CPU-Takt, der möglich ist, ausliefert. Das trifft vor allem für die X-Modelle zu, die mit einem höheren CPU-Takt ausgeliefert werden. Bei den kleineren Modellen, wie dem RYZEN 5 3600, liegt das OC-Potenzial durch den geringeren CPU-Takt etwas höher.


Benchmarks

Als erstes schauen wir uns AMDs vorzeige Szenario an, Cinebench R15. Hier erreichen beide AMD RYZEN Prozessoren der 3. Generation ein sehr gutes Ergebnis. Mit OC steigt dieses nochmals an, allerdings nur beim Multi-Core Test. Das liegt vorallem daran, das der CPU-Takt mit OC bei Single-Core Anwendungen niedriger ist. Der RYZEN 7 3700X taktet im Single-Core Boost mit maximal 4375MHz und der RYZEN 9 3900X mit 4575MHz. Die Single-Core Leistung ist bei den neuen RYZEN Prozessoren deutlich angestiegen. So erreichten wir mit einem RYZEN 7 2700X mit OC auf 4.2GHz nur 174 Punkte. Die Mehrleistung bei Single-Core Anwendungen liegt nicht nur am höheren CPU-Takt sondern auch an der gestiegenen IPC-Leistung. Der RYZEN 9 3900X auf 4.3GHz übertaktet, liegt nur noch 400 Punkte von INTELs Core i9-9980XE entfernt. Wie bekannt ist, handelt es sich dabei um einen 18-Kerner und erreicht im Cinebench beim Multi-Core Test 3.6GHz. Im Single-Core ist der i9-9980XE den beiden RYZEN Prozessoren der 3. Generation unterlegen. Selbst mit OC auf 4.5GHz kommt das INTEL Flaggschiff nicht an den beiden AMD Prozessoren im Single-Core Test vorbei und muss sich hier geschlagen geben.

Auch in Cinebench R20 können beide AMD Prozessoren glänzen und weisen im Single-Core Test INTEL die Schranken. Hier liegt der i9-9980XE im Multi-Core Test wieder vorne und in Relation sogar 6 Prozent mehr als im Cinebench R15. Was unter anderem an AVX liegt. Des Weiteren müssen wir natürlich bedenken, das INTELs HEDT-Plattform Quad-Channel bietet und damit bei der Speicherbandbreite deutlich vorne liegt.

Auch in TrueCrypt schlagen sich die neusten Prozessoren von AMD sehr gut. So liegt der RYZEN 9 3900X sehr nah an INTELs Flaggschiff. Mit OC können wir je nachdem etwas Leistung gewinnen. Allerdings nicht so wie gewünscht.

Die Komprimierung in 7-Zip liegt den AMDs sehr gut. Vor allem der RYZEN 9 3900X kann hier punkten, da er mit OC sogar den i9-9980XE übertrumpft.

Handbrake liegt den AMD Prozessoren auch sehr gut. Der RYZEN 7 3700X liegt weit vor dem i7-7800X und der RYZEN 9 3900X sehr nah am i9-9980XE.

Mit PassMark ist es möglich die gesamte Systemleistung zu testen. Wir testen allerdings nur die Leistung der CPU und die Bandbreite des Arbeitsspeichers. Waren die RYZEN Prozessoren in den anderen Benchmarks schon schnell, so legen sie in PassMark erst richtig los. Hier schafft es der RYZEN 9 3900X ohne OC sogar am i9-9980XE mit OC vorbei. Sehr beeindruckend!

Auch in 3DMark Timespy profitieren AMDs Zen2 Prozessoren vom höheren CPU-Takt, der vor allem durch den Boost entsteht und von ihrer höheren IPC im Vergleich zu der Vorgänger Generation. Des Weiteren kommt AMDs 12-Kerner wieder sehr nah an INTELs 18-Kerner heran und überholt diesen sogar wenn er übertaktet wird.

Bisher war WarThunder immer ein Vorzeigespiel für INTELs Prozessor Architektur. Das ändern sich mit Zen2 allerdings zu Gunsten von AMD. Die Zen2 Prozessoren liegen jetzt sogar vor INTEL, solang der i9-9980XE nicht übertaktet wird. Allerdings dürfte klar sein, dass ein i7-9700K oder i9-9900K durch ihren hohen CPU-Takt wahrscheinlich noch weiter vorne liegen dürften. An War Thunder sehen wir auch das hier der Boost-Takt zum Einsatz kommt, da wir mit OC auf 4.3GHz weniger FPS erreichen.

In Shadow of the Tomb Raider in Full HD kann die 3. Generation von AMDs RYZEN Prozessoren nicht so glänzen wie wir es uns wünschen würden. So liegt INTELs i9-9980XE vorne und mit OC deutlich vorne. In WQHD liegen alle Prozessoren gleich auf.

In Battlefield 5 schlagen sich fast alle Prozessoren gleich gut. Eine kleine Ausnahme ist der i9-9980XE mit OC, der sich vom Rest des Testfelds abgrenzt.

In WQHD rückt der i9-9980XE mit OC etwas an die Konkurrenz heran. In Battlefield 5 wird deutlich, dass hier der IPC-Vorteil von Zen2 nicht zum Tragen kommt.

Leistung pro Takt

Als nächstes haben wir uns die Mühe gemacht und den INTEL i7-7800X und AMD RYZEN 7 3700X auf 4 GHz getaktet. Des Weiteren haben wir beim 3700X zwei Kerne deaktiviert um beide direkt miteinander vergleichen zu können und um zu sehen was zwei zusätzliche CPU-Kerne für einen Vorteil bringen.
In Cinebench liegt die IPC-Single-Core-Leistung des Zen2 16 Prozent und im Multi-Core und 10 Prozent vor dem Skylake-X Prozessor.

In Multi-Core sinkt der Abstand des AMD Prozessors auf neun Prozent und im Single-Core steigt er auf sehr gute 23 Prozent an.

Auch bei TrueCrypt zeigt sich, dass Zen2 etwas schneller als die Skylake-X Architektur ist.

In Passmark kann AMD wieder glänzen und liegt sehr gute 30 Prozent vor INTEL.

Nicht nur in den theoretischen Benchmarks liegt AMDs neuste Architektur vorne, sondern auch in der Praxis. In Handbrake liegt der Unterschied bei sechs Prozent.

In der 7-Zip Dekomprimierung liegt AMD sehr gute 23 Prozent vorne und in Komprimierung nur magere 0,3 Prozent.

In 3DMark Timespy unterscheiden sich beide Architekturen kaum voneinander. Hier besteht also noch Optimierungsbedarf.

Wie auch zuvor in den Ergebnissen zu WarThunder zu erkennen war, schneidet die Engine der Zen2-Architektur in War Thunder sehr gut ab. So liegt die IPC-Leistung von Zen2 27 bis 30 Prozent über der Skylake-X Architektur.

Leider sehen wir in Shadow of the Tomb Raider keinen Vorteil für die RYZEN 3000 Prozessor Architektur im Vergleich zu INTELs Skylake-X. Wir hoffen, dass das Ganze sich in Zukunft noch ändert.

In Battlefield 5 sieht es für AMD schlecht aus, so liegt der i7-7800X mit 4GHz vor dem RYZEN 7 3700X mit 4GHz und sechs aktiven Kernen. Mit allen aktiven Kernen liegt der RYZEN 7 3700X etwas weiter vorne.

In Battlefield 5 in WQHD verringern sich die Unterschiede der Architekturen. Bei den Min. FPS liegt Skylake-X etwas vorne und liegt gleichauf mit dem RYZEN 7 3700X ohne deaktivierte Kerne.


AGESA 1.0.0.3AB vs 1.0.0.3ABB (Boost-Takt Test)

Wir haben uns auch die Leistungsunterschiede der AGESA-Versionen 1.0.0.3AB und 1.0.0.3ABB angeschaut. Alle Bilder dazu befinden sich in der Galarie.
Hier müssen wir feststellen, dass die neuste AGESA-Version uns keinen Vorteil, was die Leistung angeht, bietet aber auch keinen Nachteil bildet. Allerdings kann es je nach Mainboard einen Unterschied zu den von uns gemessenen Ergebnissen geben. Aktuell macht auch schon eine AGESA-Version 1.0.0.3ABBA die Runde. Mit diesem werden, so wie es scheint, die Boost-Taktraten erreicht, die erreicht werden sollen. Wir werden das Ganze demnächst testen.
Des Weiteren hängt der Boost-Takt auch sehr stark von dem verwendeten Mainboard ab. So liegen wir mit den von uns getesteten ASUS-Mainboards immer knapp unter dem angegebenen Boost-Takt. Mit dem von uns getesteten AsROCK X570 Taichi leider weit darunter. In unseren zukünftigen Mainboard-Reviews werden wir das Ganze nochmal mit neuster AGESA-Version beleuchten.
Das ASUS ROG CROSSHAIR VIII IMPACT konnten wir schon mit einem AMD RYZEN 7 3800X mit der AGESA-Version 1.0.0.3 ABBA testen. Hier liegt der Boost-Takt im Spiel War Thunder bei maximal 4550MHz und somit sogar 50MHz über dem angegebenen Boost-Takt. In Cinebench liegt der maximale Boost-Takt bei 4991 MHz und somit bei aufgerundeten 4500MHz.


Stromverbrauch & Temperaturen

Der Stromverbrauch der Zen2-Architektur ist sehr stark gesunken. So liegen wir im Idle bei zirka 80 Watt mit unserem Testsystem. Unter Last steigt der Verbrauch des RYZEN 7 3700X auf niedrige 185 Watt an. Der RYZEN 9 3900X ist etwas hungriger und verbraucht 258 Watt unter Volllast. INTELs Flaggschiff liegt bei sehr hohen 393 Watt, hat allerdings auch ein paar CPU-Kerne mehr und auch durch den Quad-Channel einen etwas höheren Stromverbrauch.


 

Die Temperaturen der CPUs sind höher als wir erwartet haben. So liegt der RYZEN 7 3700X unter Volllast bei 65 °Celsius. Die Temperaturen des RYZEN 9 3900X liegen bei 81 °Celsius. Im Vergleich zum Stromverbrauch und dem 7nm Prozess hätten wir nicht mit solchen Temperaturen gerechnet. Allerdings ist wie schon erwähnt der Aufbau der neuen RYZEN Prozessoren anders und die CPU-Die sitzt an einer anderen Position als gewohnt. An der Stelle, rechts und links, unten, wenn der Prozessor auf einem Mainboard verbaut ist, scheint es so, dass die Wärme nicht wie gewünscht an die CPU-Kühler weitergegeben werden kann. Wenn ein Wasserkühler verbaut wird raten wir dazu, dass der Intake genau an dieser Stelle ist. Demnächst wird es wahrscheinlich optimierte Kühler geben.
Des Weiteren gehen wir davon aus, dass durch die kleine Struktur die Wärme schlechter abgegeben werden kann und es in Zukunft mit kleineren Fertigungen öfters höhere Temperaturen geben wird.


Fazit

Das Gesamtpaket der neusten RYZEN Generation in Form des RYZEN 7 3700X und RYZEN 9 3900X ist sehr überzeugend. Neben der Leistung stimmt auch die Leistungsaufnahme und der Preis. Auch wenn der maximale Turbotakt noch nicht erreicht wird, liegt die Leistung im Vergleich zu INTEL gleich auf oder sogar höher. Das trifft vor allem dann zu, wenn wir die IPC-Leistung vergleichen. Diese konnte AMD mit Zen 2 deutlich steigern und zeigt, was für ein Potenzial diese bietet. Auch in einigen Szenarien, in denen INTEL bisher an der Spitze war, wird INTEL jetzt überholt, erst recht wenn wir Prozessoren mit der gleichen Kernanzahl vergleichen.
Der RYZEN 7 3700X erhält von uns 9.5 Punkte und der RYZEN 9 3900X 9.8 Punkte. Damit erhalten beide eine klare Kaufempfehlung von uns, vor allem in Angesicht des Preises. Der RYZEN 9 3900X erhält aufgrund der besseren Leistung in Anwendungen und Spielen eine höhere Punktzahl.

Bewertung des AMD RYZEN 7 3700X

Pro:
+ Leistung in Spielen
+ Leistung in Anwendungen
+ Verlöteter Heatspreader
+ sehr niedriger Stromverbrauch
+ sehr guter Preis
+ PCI-Express 4.0
+ 24-PCI-Express-Lanes
+ Integriertes USB 3.2 Gen2

Neutral:
* CPU-Temperaturen

Kontra:
– OC-Potenzial

Wertung: 9.5/10

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Bewertung des AMD RYZEN 9 3900X

Pro:
+ Leistung in Spielen
+ Leistung in Anwendungen
+ Verlöteter Heatspreader
+ niedriger Stromverbrauch
+ sehr guter Preis
+ PCI-Express 4.0
+ 24-PCI-Express-Lanes
+ Integriertes USB 3.2 Gen2

Neutral:
* CPU-Temperaturen

Kontra:
– OC-Potenzial

Wertung: 9.8/10

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