С выпуском новых процессоров компания Alfa Server продолжает обзор и тестирование, чтобы показать и раскрыть полную производительность процессоров Ryzen 9000, в рабочих станциях.Компания AMD нарушила недавнюю тенденцию постоянного роста энергопотребления процессоров. Модель Ryzen 9 9950X сохраняет такой же показатель TDP (Thermal Design Power), как и предыдущий 7950X, в то время как другие модели (9900X, 9700X и 9600X) демонстрируют понижение TDP по сравнению с аналогичными процессорами предыдущего поколения. Это уменьшение TDP обещает понижение температуры, меньшее потребление энергии и повышенную эффективность.
Следует отметить, что низкий TDP для процессоров AMD не является новинкой. Уменьшенные показатели TDP в серии Ryzen 9000 фактически соответствуют TDP процессорам без приставки X из серии Ryzen 7000. Кроме того, AMD добавила функцию "ECO mode" в BIOS, которая снижает TDP большинству процессоров до 65 Вт. В предыдущем поколении AMD также представила варианты процессоров X3D, которые, благодаря технологии 3D V-Cache, нуждались в меньшем TDP из-за повышенных требований к охлаждению.

Ниже представлена ​​таблица процессоров Ryzen текущего и предыдущего поколений (включая Intel 14900K) для иллюстрации номинальных показателей TDP.

В этой статье мы исследуем энергопотребление, температуру и эффективность двух новых процессоров Ryzen 9000: 9950X и 9700X. Для сравнения мы включили Intel 14900K с настройками 125 Вт и 253 Вт, а также 7950X и 7700X. Хотя было бы интересно рассмотреть все упомянутые процессоры, многие авторитетные рецензенты уже сделали это, и мы рекомендуем заинтересованным читателям ознакомиться с их обзорами — в частности, основательные анализы от Gamer's Nexus и Anandtech. Если вы хотите узнать больше о новых процессорах Ryzen 9000 в целом, рекомендуем просмотреть наш основной обзор: AMD Ryzen 9000 Content Creation Review.

Значит ли TDP – потребляемую мощность?

TDP, или Thermal Design Power, — это максимальное количество тепла, выделяемое компьютерным компонентом, измеряемым в ватте. Исторически этот показатель указывал на максимальное потребление энергии компонентом, что позволяло определить необходимость соответствующего охлаждения и источника питания. Однако некоторые производители теперь используют этот термин менее точно.

В частности, AMD определяет свои значения TDP на основе ряда факторов, которые выбирают для каждого процессора. Хотя в некоторых процессах процессоры могут потреблять около номинального TDP, под высокими нагрузками они могут потреблять значительно больше.

Эта разница между TDP и фактической потребляемой мощностью оказывает непосредственное влияние на количество выделяемого тепла. Несмотря на противоположные заявления AMD, ваты остаются ваттами, и количество выделенного тепла равно потребляемой мощности. Любая оценка производимого тепла должна соответствовать потребленной мощности. Мы даже с юмором защищали первый закон термодинамики более 10 лет назад в нашей статье "Игровой компьютер против эффективности обогревателя помещения".

Вместо использования фактического потребления энергии AMD использует TDP для указания типа кулера, который подходит для их продукта. К сожалению, это не всегда согласуется с пониманием ватных показателей большинством производителей кулеров. К примеру, Noctua больше не публикует "возможности TDP" для своих кулеров; их причины можно найти здесь. Исторически Intel делала то же, но сейчас они склонны указывать базовую мощность (часто все еще называется TDP) и максимальную турбо-мощность, четко соблюдаемую при настройке в BIOS.

Поэтому во время тестирования мы измеряем максимальную мощность процессора. Для AMD при погрузке на все ядра наибольшее энергопотребление поддерживается на протяжении всей рабочей перегрузки, другими словами это практически среднее потребление мощности. При меньшей нагрузке это не всегда так. Для Intel среднее потребление электроэнергии всегда равно (или меньше) настроенному PL1, тогда как максимальное обычно соответствует PL2, если это не очень легкая рабочая нагрузка.

Как мы обсуждали ранее, современные процессоры имеют много технологий, повышающих производительность. Хотя некоторые из них классифицируются как разгон, другие нет. Для этого тестирования, согласно нашим стандартам, мы отключаем функции разгона, но оставляем включенными большинство других функций повышения производительности.

В частности, для AMD мы отключаем ASUS MCE (Multi-Core Enhancement) и AMD PBO (Precision Boost Overdrive), но оставляем Precision Boost. Мы также используем память на максимальной поддерживаемой частоте JEDEC.

Для Intel мы устанавливаем процессоры с помощью профиля "Intel Defaults" в BIOS и вручную проверяем, чтобы PL1=125 Вт, PL2=253 Вт, Tau=56 с и ICCMax=307 А. Для этого тестирования мы также провели один набор тестов с PL1 = 253 Вт, что часто стандартно на многих материнских платах. Мы отключили ABT и MCE и использовали память на максимальной поддерживаемой частоте JEDEC.

Настройка тестирования

Тестовая платформа AMD Ryzen

• Процессоры:
  • AMD Ryzen 9 9950X
  • AMD Ryzen 7 9700X
  • AMD Ryzen 9 7950X
  • AMD Ryzen 7 7700X

Тестовая платформа Intel Core

• Процессор:
  • Intel Core i9-14900K

Наша тестовая система почти идентична стандартным тестовым платформам, которые мы используем во всех обзорах процессоров. Ранее мы обнаружили, что воздушные кулеры Noctua минимально влияют на производительность при настройке мощности, поэтому на этот раз мы не проводили тестирование с жидкостным охлаждением. Что касается процессоров, то мы протестировали Ryzen 9 9950X и 7950X — топовые настольные процессоры Ryzen с TDP 170 Вт, а также Ryzen 7 9700X и 7700X. Последние два процессора занимают одинаковую позицию в продуктовой линейке, но Ryzen 7 9700X имеет понижение TDP на 40 Вт по сравнению с предшественником. Хотя мы не тестировали другие процессоры Ryzen, ожидаем, что 9700X будет репрезентативным для других моделей с пониженным TDP. Для сравнения мы также протестировали Intel i9-14900K с PL1=125 Вт и PL1=253 Вт. Хотя мы не будем подробно сравнивать Intel с AMD, это может служить полезным ориентиром для оценки влияния снижения энергопотребления на эффективность.

Мы, Alfa Server, выбрали три теста из нашего стандартного набора для представления различных типов рабочих нагрузок. Photoshop служит примером реального рабочего процесса с небольшой нагрузкой, что может быть хорошим прокси для многих программ, использующих всего несколько ядер процессора. Для интенсивно многопоточных программ мы выбрали тест компиляции кода Unreal Engine, максимально использующего все ядра процессора. Наконец мы также провели тестирование с помощью Cinebench, который, хотя и является более синтетическим, является отраслевым стандартом для тестирования процессоров с высокой нагрузкой.

Потребляемая мощность AMD Ryzen 9000 в рабочих станциях Alfa Server

Начиная с энергопотребления существует несколько показателей для оценки процессоров. В большинстве случаев количество ватт-часов, необходимых для выполнения теста, является наиболее полезным показателем, поскольку отражает общую энергию, необходимую для выполнения определенной работы. Большинство программ являются "фиксированной работой", то есть аппаратное обеспечение используется до завершения задания. Таким образом, компонент может снизить потребляемую энергию, потребляя меньше энергии во время работы или завершая работу быстрее. Мы представляем сценарий "фиксированной работы" в тестах Photoshop (легкая нагрузка) и компиляции кода Unreal Engine (трудная нагрузка). Однако некоторые рабочие нагрузки являются "фиксированным временем". Это может отражать работу, которая выполняется круглосуточно, но чаще это синтетические нагрузки для тестирования компонентов или систем. Наши тесты Cinebench являются примером такого сценария. Для рабочих нагрузок с фиксированным временем лучшим показателем является среднее потребление мощности во время работы.

На графиках выше показано как общее количество ватт-часов, необходимых для завершения работы, так и максимальную потребляемую мощность в ваттах. Определение максимальной мощности в ваттах сложно, поскольку два производителя процессоров используют различные методы ускорения, но это интересно с точки зрения понимания максимальной TDP или тепловой нагрузки, с которым должен справиться кулер.

Начиная с Photoshop, легкой фиксированной нагрузки, самым эффективным процессором оказался новый Ryzen 7 9700X. Важно то, что он был несколько эффективнее 7700X, примерно на 10%. Это значительное повышение эффективности от поколения к поколению, хотя меньшее, чем можно было бы ожидать с учетом снижения TDP. Мы видим это в максимальной потребляемой мощности: 9700X потребляет почти на 50 Вт меньше 7700X. Однако для высококлассного Ryzen 9 9950X мы не заметили уменьшения энергии, необходимой для выполнения теста по сравнению с 7950X предыдущего поколения. Оба процессора потребляют примерно 26 ватт-часов и имеют пиковое потребление около 190 Вт. Это свидетельствует о том, что большая часть повышения эффективности Zen 5 компенсируется большим ускорением или другими факторами.

Перейдя к компиляции кода Unreal Engine, мы обнаружили, что 9700X потребляет гораздо меньше энергии, чем 7700X – примерно на 25%. Опять же это меньше, чем разница в TDP примерно на 40%, но все равно впечатляет. Подобно Photoshop, 9950X не показал значительного изменения в общей потребляемой энергии, всего около 3%. Интересно, что 9950X и 7950X потребляют меньше энергии для выполнения теста, чем 7700X, поскольку они достаточно быстры, чтобы компенсировать более высокое энергопотребление.

В Cinebench, который является тестом с фиксированным временем, общая потребляемая энергия зависит только от средней потребляемой мощности. Для большинства тестов среднее и максимальное потребление мощности почти одинаково, хотя есть моменты с меньшей нагрузкой во время инициализации или завершения рендеринга. Это означает, что общее повышение эффективности меньше, чем относительная разница в TDP, но 9700X все равно потребляет меньше энергии, чем 7700X, а 9950X меньше 7950X.

Один важный вывод из этого тестирования состоит в том, что, несмотря на то, что TDP остается неизменным в 9950X и 7950X, 9950X имеет более низкое энергопотребление; он ближе к своему TDP, чем 7950X. В сочетании с данными 9700X это указывает на то, что это поколение показало "бесплатное" снижение мощности на 20 Вт в дополнение к другим изменениям в TDP. В целом уменьшение энергопотребления означает меньшую производительность на заданном уровне эффективности, но с повышенной эффективностью Zen 5 мы видим незначительное фактическое повышение производительности при фиксированном TDP.

Подытоживая, новые процессоры Zen 5 действительно потребляют меньше энергии в среднем, но кажется, что они требуют меньше энергии для выполнения рабочей нагрузки только благодаря снижению TDP. То есть версия 7700X с мощностью 65 Вт (например, 7700) вероятно, будет иметь схожие потребности в энергии для определенной рабочей нагрузки, как и 9700X.

Производительность на Ват/час AMD Ryzen 9000 в рабочих станциях Alfa Server

Другим показателем для оценки эффективности является производительность на ватт-час (или ватт). В предыдущем разделе мы определили, сколько энергии требуется для выполнения рабочей нагрузки. Теперь мы рассматриваем, какую производительность можно получить из единицы энергии (или мощности). В рабочей нагрузке с фиксированной работой это будет почти точно так же, как и предыдущий показатель. Однако если рабочая нагрузка содержит компоненты с фиксированным временем или чувствительна к времени, эти два показателя могут отличаться. Важнейшими тестами для этого были Cinebench и Photoshop. Cinebench является фиксированной работой, поэтому мы рассматриваем сколько баллов получаем за ватт, тогда как Photoshop выводит окончательный балл, который не полностью зависит от времени выполнения. Наш тест компиляции Unreal Engine труднее оценить по этому показателю, потому мы его пропустим.

Начиная с Cinebench, мы обнаружили, что 9700X достигает примерно на 73% большей производительности на ватт, чем 7700X. Это потому, что, хотя оба процессора получили схожие баллы, 9700X потреблял в среднем на 57 Вт меньше (87 Вт против 144 Вт). Это поразительное повышение производительности на ватт, достигнутое благодаря усовершенствованию архитектуры и снижению TDP. Обычно процессоры имеют кривую эффективности, где каждый дополнительный ватт потребляемой мощности обеспечивает меньшее повышение производительности. Это демонстрирует 9950X, который лишь примерно на 13% эффективнее 7950X, главным образом благодаря одинаковой производительности и потреблению на 24 Вт меньше.

В Photoshop мы фактически рассматриваем производительность на ватт-час. Опять же, ватт-час – это единица энергии, и ватт – это мощность. 9700X здесь достигает примерно на 20% большей производительности на ватт-час, частично благодаря более низкому потреблению энергии, а частично из-за более высокого тестового балла (примерно на 8%). Это меньше, чем мы видели в Cinebench. Хотя отчасти это связано с тем, что в Photoshop есть разделы, работающие с фиксированной скоростью, отчасти это также потому, что 9700X и 7700X имеют очень похожее среднее энергопотребление (58 Вт и 60 Вт соответственно). Photoshop является достаточно легким тестом, поэтому процессор часто использует несколько ядер, и тогда 7700X и 9700X потребляют почти одинаковое количество энергии из-за алгоритмов ускорения. Мы видим это более четко с 9950X, который лишь примерно на 10% эффективнее этого показателя, чем 7950X.

Температура процессора AMD Ryzen 9000 в рабочих станциях Alfa Server

Наконец мы кратко рассмотрели температуры процессора во время тестовых нагрузок. Для этого мы зафиксировали как среднюю, так и максимальную температуру процессора при тестировании. Хотя мы включили в эти графики как Intel, так и AMD, результаты между двумя производителями менее прямо сравнимы – они измеряют в разных местах, поэтому имеют разные дельты между зондом и ядром. Обычно мы ожидаем, что средняя температура будет соотноситься со средней потребляемой мощностью, а максимальная температура – ​​с максимальной потребляемой мощностью. Однако свойства IHS и TIM могут также повлиять на результаты.

В Adobe Photoshop мы обнаружили, что 9700X и 7700X имели почти одинаковые средние температуры. Поскольку оба процессора потребляли примерно одинаковую мощность, это логично. Однако мы видим значительно более высокую максимальную температуру в 7700X, вероятно, из-за большей максимальной мощности. В общем, Photoshop является легкой нагрузкой, и охлаждение редко вызывает беспокойство. Тем не менее, любопытно, что в этих легких программах нет большой разницы между поколениями. 9950X демонстрирует подобную небольшую разницу между поколениями по сравнению с 7950X, даже имея несколько более высокую среднюю температуру.

У Cinebench результаты были более заметными. Следует отметить, что мы тестировали продолженные запуски, то есть периоды простоя, которые снизили среднюю температуру. Несмотря на это, Cinebench имеет интенсивные разделы, сильно нагружающие процессоры, и мы обнаружили, что средняя температура 9700X была на 25°C ниже, чем у 7700X, с аналогичным снижением максимальной температуры. Это почти наверняка связано со значительно более низкой средней мощностью и TDP. Между тем, с меньшей разницей в потребляемой мощности, 9950X был всего на несколько градусов прохладнее 7950X.

Unreal Engine, являясь тяжелой нагрузкой на все ядра, показал результаты, похожие на Cinebench, с несколько более высокими средними температурами по причинам, указанным выше. Несмотря на это, снижение температуры у 9700X особенно впечатляющее.

Вывод

Оценка эффективности и энергопотребления процессоров включает много факторов, от типа используемого кулера до алгоритмов ускорения и настройки мощности. Хотя мы рассмотрели лишь небольшое количество тестов и процессоров, результаты новой серии Ryzen 9000 от AMD оказались очень интересными.

Несмотря на понижение TDP для некоторых процессоров, интересно, что фактическое максимальное потребление мощности при заданном TDP уменьшилось примерно на 20 Вт от поколения к поколению. Это означает, что AMD смогла повысить многоядерную производительность на 5% при понижении потребления энергии на 10%. Хотя это не революционно, это, безусловно, серьезное улучшение. Однако из-за особенностей алгоритмов ускорения AMD в малопоточных программах, новые процессоры вряд ли более эффективны или потребляют меньше энергии для таких рабочих нагрузок. Это разочаровывает, поскольку большинство использования компьютера приходится на такие сценарии.

Значительное повышение эффективности в 9700X также следует рассматривать с учетом общего понижения TDP со 105 Вт до 65 Вт. В прошлом мы наблюдали относительно незначительную потерю производительности при снижении TDP в AMD, например от 7700X до 7700 или при включении режима "ECO" на 65 Вт. Когда вы увеличиваете мощность, относительная эффективность процессора обычно уменьшается, поэтому возможно, что большинство того, что мы видим, является результатом возвращения к более эффективной точке на кривой энергопотребления. Поскольку AMD настроила TDP в этом поколении, мы ожидаем увидеть подобные результаты для 9900X и 9600X, которые также имеют снижение TDP на 40-50 Вт.

В целом новая серия процессоров AMD Ryzen 9000 оставляет неоднозначное впечатление. Хотя они демонстрируют улучшение от поколения к поколению благодаря снижению энергопотребления и повышению производительности, они не соответствуют предыдущим революционным обновлениям микроархитектуры Ryzen. Тем не менее, учитывая тенденцию компьютерных компонентов к увеличению энергопотребления и тепловыделению со временем, мы ценим усилия AMD сосредоточиться на эффективности в своих базовых конфигурациях, а не повышать потребление энергии для получения последних процентов производительности.

Поиск идеальной рабочей станции не должен быть сложной задачей. Просмотрите нашу страницу решений, чтобы найти подходящий выбор рекомендуемых систем для многих программ и рабочих процессов, или посетите нашу страницу индивидуальной конфигурации, если вы уже знаете идеальное оборудование для ваших нужд. Если вам нужна помощь с адаптацией системы к уникальному рабочему процессу или у вас есть какие-либо другие вопросы, рекомендуем обратиться к нашим специализированным технологическим консультантам.

Онлайн-чат с экспертом Мы поможем вам определиться с идеальной конфигурацией, оформим заказ или просто предоставим консультацию.