Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Последние несколько лет на процессорном рынке можно охарактеризовать фразой "ядерная война". Незаметно число ядер в игровых компьютерах приумножилось, и сейчас мы можем наблюдать высокопроизводительные процессоры с 10 (Intel Core i9-10900K), 12 (AMD Ryzen 9 3900X) и 16 ядрами при стоимости в диапазоне $500-800. Эти решения уже не являются исключительно игровыми, скорее - универсальные решения для комфортного досуга и работы.

Сегодня же мы поговорим о Ryzen 9 3950X. Большое количество ядер и разблокированный множитель приводят к логичному вопросу - стоит ли вообще что-то разгонять, а если да - то как?

Разберем с вами различные виды разгона, выберем лучший вариант для универсального использования компьютера. Лучший разгон - его отсутствие?

Если вас интересуют результаты, а не исследование - вам сюда.

Немного о AMD Ryzen 9 3950X

Рассматриваемый процессор на данный момент является флагманом компании AMD в настольном (но не High End) сегменте.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Ryzen 9 3950X обладает 16 физическими ядрами с поддержкой виртуальных потоков (SMT), базовой частотой 3.5 ГГц, которая в режиме ускорения поднимается до 4700 МГц. Всё это приправлено 16 МБ кэша третьего уровня на каждый CCX (64 МБ суммарно). Рамки теплопакета установлены на 105 Вт.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Если заглянуть под теплораспределительную крышку процессора, то можно увидеть 3 кристалла (что объединяет героя обзора с Ryzen 9 3900X).

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Два одинаковых кристалла - CCD, в которых содержится по паре 4-ядерных модулей (ССХ), через линии ввода-вывода соединяются с IOD, в котором располагаются контроллер памяти, линии PCI-E, блок SMU и прочее.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

К слову о контроллере памяти: теперь он может работать как в синхронном (uclk=mem), так и асинхронном (uclk=mem/2) режимах. Предел для режима 1:1 индивидуален для каждого процессора Zen 2 без привязки к его названию и позиционированию, в основном предел лежит в районе 3733-3866 МГц. Поэтому покупать высокочастотные наборы памяти к данным процессорам не имеет смысла, гораздо эффективнее обратить внимание на комплекты с частотами 3600 МГц с невысокими основными таймингами и микросхемами Samsung B-die (14-16-16, 15-15-15, 16-16-16 и т.д.). Или же потерять немного в производительности, но выиграть в соотношении perf/cost вместе с Micron E-die (о данной памяти мы поговорим в следующих обзорах).

В текущем обзоре мы будем использовать комплект G.Skill Trident Z RGB F4-3600C16D-16GTZR, который на напряжении 1.43 В работал со следующими таймингами:

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Тестовый стенд

  • ASUS X570 ROG Crosshair VIII Hero (WI-FI)
  • AMD Ryzen 9 3950X
  • G.SKILL F4-3600C16D-16GTRZ
  • ASUS ROG Strix GeForce RTX 2080 Ti OC
  • Кастомная система жидкостного охлаждения
  • Corsair RM1000i
  • Little Devil LD PC-V4

Заводские параметры

Для начала рассмотрим режим работы по умолчанию, когда никакие параметры процессора (кроме разгона IF в синхронном с ОЗУ режиме) не меняются.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Для каждого CCX максимальной частотой определена отметка 4700 МГц, которую он должен достигать в малопоточных операциях при соответствующих условиях. Несмотря на TDP 105 Вт, максимальный уровень энергопотребления обозначен в 142 Вт, что соответствует формуле PPT=TDP*1.35. PPT - это общее энергопотребление всего процессора, а не только ядер.

При этом TDC (Thermal Design Current) установлен на 95 А, а EDC (Electrical Design Current) - 140 A. Эти параметры можно рассматривать как максимальное значение тока при продолжительных и краткосрочных операциях соответственно.

Рассмотрим алгоритм работы процессора в Prime95 и тесте Small FFT:

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Частота всех ядер колебалась в районе 3675-3750 МГц при напряжении 0,99 В. Лимит PPT при этом не превышался, т.к. TDC достигло 100%, что и приводило к снижению рабочих частот. Температуры CCD едва превышали 56 °C, разница показателей между кристаллами не превышала 1 °C.

Но такую нагрузку, как в тесте Small FFT, в реальных задачах вряд ли получится встретить. Соответственно и частотная формула будет отличаться. На примере теста многопоточности Cinebench R20.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

TDC и EDC выжаты на максимум, PPT - на пределе. При этом частоты ядер были выше, чем в Prime95: в среднем значения близились к 4000 МГц.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Тест однопоточной производительности показывает невысокое энергопотребление процессора в целом, а частоты первых двух ядер (которые в HWInfo64 отмечены как лучшие) достигали заветных 4700 МГц, хотя в основном показатели были ниже.

Перейдем к результатам: в Cinebench R20 Ryzen 9 3950X выдал впечатляющие показатели в обоих режимах.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Даже без разгона алгоритмы работы процессора оптимально настроены как под многозадачность (рабочие приложения, вычисления), так и под малопоточность (игры, серфинг в интернете, мультимедиа).

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого
Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого
Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Кажется, что производительность Ryzen 9 3950X сковывается лимитами энергопотребления. Не проверить бы это?

Снижение рабочего напряжения процессора

Чтобы увеличить частоты - нужно уменьшить энергопотребление процессора в рамках PPT. Ядра получат дополнительный маневр за счет снижения рабочего напряжения для VID каждого состояния.

Для этого заходим в BIOS материнской платы, ищем CPU Core Voltage:

Меняем Auto на Offset mode, Sign переключаем на "минус", а в окно значения смещения вписываем значение, на которое необходимо снизить рабочее напряжение. Стоит учитывать, что у процессоров Zen 2 есть порог, при котором стабильность системы сохраняется, но падает производительность. Поэтому со смещением нужно быть аккуратным, подбирать его более детально, чтобы никаких падений производительности в малопоточных и многопоточных операциях не было. В случае с моим экземпляром Ryzen 9 3950X удалось добиться снижения напряжения на 62,5 мВ.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

В Prime95 рабочее напряжение не уменьшилось, но примерно на 50 МГц увеличились рабочие частоты.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Аналогичная ситуация и в тесте многопоточности Cinebench R20.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Показательным становится режим малопоточных операций: рабочее напряжение для частот 4650-4700 МГц с пиковых 1.494 В снизилось до 1.431 В.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Результат в Cinebench R20 говорит за себя: однопоточная производительность не изменилась, в полной нагрузке процессор стал быстрее на целый 1%!

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого
Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого
Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Аналогичная ситуация сохраняется и в остальных бенчмарках. Вывод - снижение рабочего напряжения приносит небольшую (скорее - незаметную) пользу в многопоточных операциях, но никаких глобальных изменений не приносит. Двигаемся дальше!

Precision Boost Overdrive

Несмотря на то, что AMD категорически отрицательно относится к разгону (на сайте производителя данный вид деятельности указывается как причина отказа в гарантийном обслуживании), один из ее инструментов автоматического разгона является весьма простым и популярным. PBO позволяет без лишних телодвижений сдвинуть границы рабочих частот процессора за счет увеличения основных лимитов.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Обратите внимание на PPT и TDC: в UEFI и Ryzen Master данные параметры можно повышать до запредельных значений. Но EDC в любом случае остается ограничительной мерой.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

В Prime95 именно EDC не позволяет процессору достигать высоких частот, но по сравнению с прошлыми результатами мы получаем дополнительные 100 МГц. Рост энергопотребления, как и температуры, при этом совершенно незначительный.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Те же 100-150 МГц добавляются и в более приближенных к реальности сценариям. Приятно видеть 4150 МГц при температурах ниже 65 °C, но понимаешь, что ощутимой пользы от этого нет.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Особенно хорошо это видно при малопоточных операциях. Дальнейшего роста частоты ускорения нет.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Отсюда и незначительные изменения в результате. Даже если сравнить с результатом без снижения рабочего напряжения, то прирост составит... 1.35%!

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого
Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого
Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Получается, что никакой пользы от такого "разгона" нет. Ну что же, даем последний шанс.

Ручной разгон

Данный алгоритм кажется простым, но хотелось бы рассказать о некоторых нюансах. Во-первых, не каждая компенсация напряжения в виде LLC будет полезной. Для наглядности в BIOS выставим рабочее напряжение 1.3 В с LLC=5 и 4300 МГц на все ядра.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Очевидный результат - достаточно быстрый перегрев процессора. Немудрено, ведь энергопотребление двух CCD чуть-чуть не дотягивает до 300 Вт. А площадь каждого кристалла всего 74 мм².

Ставим LLC2 уровня, 1.35 В на ядра и наблюдаем просадку напряжения в нагрузке до 1.231 В.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

При этом температуры в норме, стабильность высокая.

Возвращаем LLC5 и фиксируем напряжение с запасом - 1.244 В.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Спустя пару минут после начала тестирования начали "отваливаться" потоки, что говорит о нестабильности. Вывод - не все LLC одинаково полезны, и не всегда высокий Vdrop страшен.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Но результат в Cinebench R20 удручаает: если с многопоточной производительностью всё хорошо, то в однопотоке мы серьезно потеряли. Всё же 4150 -> 4300 МГц не так заметны, хоть и на все ядра, нежели 4700 -> 4300 МГц при малопоточных операциях.

Тут на помощь приходит возможность разгонять отдельно каждый CCX. Как средствами BIOS, так и с помощью программы Ryzen Master.

Начнем с подбора стабильных параметров для Prime95:

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Первый CCX оказался лучшим по качеству, далее каждый модуль терял по 25-50 МГц. Советую тестировать каждый CCX отдельно, чтобы правильно определить их возможности.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Разброс по частотам привел к разнице температур между CCD, но критических значений мы всё еще не достигаем.

А если отойти от тяжелых нагрузок и перейти в область рабочих задач и тех же игр? В данном случае можно пренебречь стабильностью в Prime95 и подобрать наилучшие значения в том же Cinebench R20.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

4525 МГц для первых двух ядер - это уже ближе к значениям, которые мы видели в стоке.

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Температуры в порядке, но энергопотребление выходит за рамки 200 Вт. И это не Prime95.

А что же с производительностью?

Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого
Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого
Разгон процессора AMD Ryzen 9 3950X: укрощение строптивого

Малопоточная производительность или не изменилась, или же снизилась на 3% в зависимости от задачи. При этом в полной нагрузке процессор оказался примерно на 11% производительнее, чем в стоке. Но стоит посмотреть на увеличение энергопотребления и температур - всё становится на свои места. Даже в Cinebench R20 PPT вырос на 50%, что привело к увеличению температуры с 55 до 76 °C. Стоит ли овчинка выделки?

Заключение

В данной статье были рассмотрены различные варианты разгона процессора Ryzen 9 3950X, и стоит подвести итоги.

  • Снижать рабочее напряжение процессору через смещение (offset) можно в некоторых пределах (зависит от экземпляра процессора), но на результатах производительности и тепловыделении это практически никак не скажется;
  • От PBO есть польза, но снова не стоит переоценивать: увеличение производительности измеряется единицами процентов, а увеличение энергопотребления может оказаться совсем не пропорциональным;
  • Фиксированное напряжение и частоты для Ryzen 9 3950X являются совсем не оптимальным решением: резкий рост энергопотребления и температур не соотносятся с приростом производительности в многопоточном режиме, а single core perf очень сильно страдает (погнать все ядра процессора на 4700 МГц пока что не является реализуемым);
  • Разгон с помощью CCX несколько сглаживает ситуацию, мы получаем лучшие показатели многопоточной производительности и немного теряем в однопоточной, но соотношение perf/W становится совсем неприятным.

И здесь хочется сказать одно: AMD выжала из своих флагманов все соки, чтобы вы получили продукт, готовый к употреблению. Здесь каждый увидит свои плюсы и минусы, но факт остается фактом: разгонять Ryzen 9 3950X не имеет никакого смысла, только память, контроллер памяти и IF. Если бы была возможность менять множитель каждого ядра и его напряжение (VID) по отдельности... Может быть в будущих поколениях Ryzen мы это и увидим.

5555
26 комментариев

16 ядер - универсальные решения для комфортного досуга и работы

Если ваш досуг - писать под openmpi, то без базара

18
Ответить

Если свет строить то пару таких надо!)

1
Ответить

универсал по моему 3700x но не этот монстр

9
Ответить

Скорее все-таки 3900х
3700х это продвинутое мейнстримное решение. 

1
Ответить

Комментарий недоступен

3
Ответить

Мне в процессорах не нравится то что через год они подешевеют. Время, когда нет смысла брать решения с заделом на будущее.

Ответить

так скачок если и будет то у ряженки на 10-20% а вот у интела не понятно, там вродь переезд на новую архитектуру и там уже может что то и изменится кардинально

3
Ответить