Серия процессоров AMD Ryzen 9000 основана на новой микроархитектуре Zen 5, которая улучшила производительность на такт и обеспечивает лучшую энергоэффективность, при этом оставаясь совместимой со всеми ранее выпущенными системными платами с Socket AM5. Ключевые особенности новой архитектуры включают двухконвейерную выборку, сочетающуюся с улучшенным предсказателем ветвлений, а сниженные задержки кэша инструкций и оптимизация его пропускной способности обеспечивают требуемый поток данных и более высокую скорость их обработки. В Zen 5 были улучшены и расширены возможности целочисленного выполнения, новое ядро отличается более продвинутой диспетчеризацией, повышенной пропускной способностью подсистемы кэширования, также были улучшены блоки предварительной выборки данных. На более высоком уровне между Zen 4 и Zen 5 особых изменений нет. Хотя кристалл ввода-вывода IOD в новых процессорах остался таким же, новые настольные процессоры с кодовым наименованием «Granite Ridge» базируются на новых кристаллах CCD — они имеют по восемь ядер и 32 МБ L3-кэша, но их вычислительные ядра стали сложнее, а изготовлены кристаллы по более совершенному техпроцессу 4 нм.

Главное, что улучшилось в Zen 5 — появился полный 512-битный конвейер для инструкций AVX-512. Хотя Zen 4 также поддерживает исполнение инструкций AVX-512, он использует двойной 256-битный путь данных, а Zen 5 имеет полный 512-битный конвейер для этих инструкций, что является давно ожидаемым архитектурным улучшением и удваивает теоретическую производительность в задачах, использующих соответствующие инструкции. В общем, изменения архитектуры Zen 5 достаточно хорошо подготовлены и обоснованы — AMD устранила такие ограничивающие факторы Zen 4, как файл регистров для FP-операций и емкость очереди сохранения. Хотя устранения одних ограничений всегда выявляют какие-то другие — для Zen 5 может являться ограничителем уже целочисленный регистровый файл. Вероятно, значительная часть прироста производительности Zen 5 пока что обусловлена сочетанием меньших задержек кэша и большей емкостью переупорядочивания, а не большей шириной ядра, которая может пригодиться в будущем.

AMD заслуживает похвалы за то, что они постоянно улучшают архитектуры: с момента выхода Golden Cove в 2021 году компания AMD выпустила Zen 4 и Zen 5, которые принесли существенные изменения. А вот ядра Raptor Cove конкурирующей Intel используют в основе именно Golden Cove при более высоких частотах с бо́льшим объемом кэша (есть лишь несколько незначительных улучшений, вроде агрессивной предвыборки, большей очереди микроопераций и удвоенной емкости L1-кэша инструкций), но основная структура не изменилась, и все изменения за эти годы нельзя назвать существенными по сравнению с тем, что сделала AMD. Поэтому даже там, где ранее первенствовала Intel, вроде AVX-512, улучшения Zen 5 могут серьезно сыграть в пользу последней. Инженеры AMD не остановились на создании просто более мощного FP-блока, они спроектировали две версии: для мобильных устройств и для настольных ПК — с оптимизацией по производительности и плотности. Так что AMD с инженерной точки зрения в последние несколько лет явно работает эффективнее Intel.

Есть в Zen 5 и компромиссы: целочисленный регистровый файл не стал достаточно большим, а увеличения тактовой частоты по сравнению с предыдущими поколениями и вовсе не произошло. Может быть, большинство улучшений по расширению ядра Zen 5 были преждевременными, ведь большая часть потенциала в производительности, предлагаемая более широким конвейером Zen 5, просто теряется из-за задержек и пропускной способности к внутренней памяти и при передаче по внешнему интерфейсу. Плохо, что не произошло улучшений по работе с памятью DDR5, ведь в сочетании с заметно более быстрой памятью Ryzen 9 9950X мог бы заметно превзойти Ryzen 9 7950X3D в нагруженных приложениях, особенно широко использующих AVX-512. Так что ждем развития успеха Zen 5, основа там заложена неплохая. Тот же дополнительный кэш может заметно изменить ситуацию, особенно если потеря тактовой частоты для ядер с таким кэшем не станет значительной. Если Zen 5 в варианте X3D сможет поддерживать высокие тактовые частоты, то прирост от дополнительного кэша будет даже больше, чем получилось у Zen 4.

К сожалению, сам по себе процессор Ryzen 9 9950X получился не совсем таким, каким его ждали многие, основывая свои ожидания на официальных заявлениях и оценках производительности самой AMD. Тактовые частоты нового CPU не выросли, новая топовая модель работает на максимальной частоте 5,7 ГГц, что соответствует параметрам Ryzen 9 7950X, а базовая частота даже немного ниже — 4,3 ГГц против 4,5 ГГц. Но компания уверяла, что Zen 5 — это большой шаг вперед со значительным повышением как однопоточной производительности, так и многопоточной. Оценка прироста вычислительной скорости в приложениях по сравнению с Ryzen 9 7950X менялась от 15% до 20% и даже более. Увы, реальность оказалась приземленнее: в многопоточных нагрузках новый флагман обеспечил повышение скорости в среднем на 7%-8% (в отдельных случаях — от 5% до 20%, и лишь очень редко выше), а прирост средней частоты кадров в играх и того меньше — в среднем всего 4% по нашим тестам.

И это при том, что производительность на такт из-за архитектурных улучшений порой действительно впечатляла — например, в некоторых криптографических тестах, в части научных задач, при обработке видеоданных — в основном с использованием оптимизированного под AVX-512 кода, который действительно серьезно ускорился. Предполагаемые причины небольшой разницы в остальных случаях мы объяснили еще в начале материала: при всех архитектурных улучшениях тактовые частоты ядер немного снизились, задержки межъядерного взаимодействия выросли более чем вдвое (но это вроде бы решили в последних версиях BIOS — мы еще не проверили), а максимальная скорость памяти осталась на уровне Ryzen 7000.

Так что топовая модель серии Ryzen 9000, как флагман архитектуры Zen 5, показала не столь ощутимый прирост в скорости по сравнению с тем, что получалось у AMD ранее. Переход к Ryzen 9000 видится скорее архитектурным обновлением, к которым приучила нас компания Intel в прошлых поколениях. Частично это объясняется и отсутствием прогресса в плане скорости оперативной памяти, ведь DDR5-6000 остается идеальным вариантом и для Ryzen 9000, в то время как на рынке существует память этого типа с куда большей частотой, но процессоры AMD не способны использовать все ее возможности из-за собственного строения и соединения между кристаллами. А низкая пропускная способность памяти точно ограничивает многие задачи с параллельной обработкой данных, использующие значительно возросшие возможности исполнения AVX512-кода.

В любом случае, в среднем по всем тестам Ryzen 9 9950X является самым быстрым настольным процессором. Разница бывает даже более существенной в наиболее требовательных приложениях, вроде рендеринга и научных вычислений. А по однопоточной производительности новая архитектура Zen 5 и вовсе весьма хороша, в некоторых задачах 9950X как минимум приблизился к 14900K, а то и побил его рекорды — так что прирост IPC действительно приличный. AMD реализовала полный 512-битный путь данных для AVX512-инструкций, это помогает достичь высокой производительности в приложениях, оптимизированных для их использования. Но обнаружились и несколько случаев со снижением производительности по сравнению с тем же 7950X. Если говорить о конкуренции с Intel, то Core i9-14900K также лишь на несколько процентов медленнее, зато имеет более низкую цену. Но у него есть свои проблемы, в частности заметно большее энергопотребление и потенциальные проблемы со стабильностью (вроде бы решенные при помощи обновления прошивок, но кто знает). Новому флагману нет равных в самых ресурсоемких задачах по созданию контента, и для самого мощного рабочего ПК он подходит идеально, превосходя и Ryzen 9 7950X/7950X3D, и Core i9-14900K. В среднем последний ему уступает лишь около 4%-5%, но именно в самых сложных применениях разница доходит до 10%-15%. Не говоря уже о возросшей энергоэффективности нового процессора: Ryzen 9 9950X потребляет всего лишь до 200 Вт по сравнению с 210-230 Вт у предшественника и 250-265 Вт у конкурента (и это еще при ограничениях самой Intel), что делает новинку самым энергоэффективным вариантом среди флагманов.

А вот для игрового применения Ryzen 9 9950X просто не имеет смысла, для этого лучше подойдут куда менее дорогие процессоры, вроде Ryzen 9 7950X3D или даже Ryzen 7 7800X3D. AMD сразу сказала, что процессоры Zen 5 не смогут превзойти игровую производительность X3D-серии, и наши игровые тесты это подтверждают. Впрочем, AMD заметно повысила игровую производительность по сравнению с Zen 4: 9950X превосходит процессоры без 3D-кэша, хотя в среднем разница не так уж велика даже в Full HD-разрешении при средней графике, не говоря о большей 3D-нагрузке. X3D-процессоры превосходят новинку по частоте кадров в играх до 5%-10%, Core i9-14900K быстрее новинки на 5%-6%, и даже Core i7-14700K очень близок к новому флагману по игровой производительности. Всё это в разрешении Full HD при средних настройках качества — условия, при которых мало кто играет. Если взять более высокое разрешение и максимальные настройки графики, то и вовсе можно довольствоваться Ryzen 7 7700X или Core i5-13600K, ведь потерю лишь 4%-7% частоты кадров вы компенсируете куда меньшей их ценой, а сэкономленные деньги лучше потратить на более производительную видеокарту, которая окажет куда большее влияние на комфорт в играх. И если Ryzen 9 9950X оказался очень хорошим вариантом для рабочих ПК, то игрокам он просто не нужен — лучше подождать выхода Ryzen 7 9800X3D.

Новый Ryzen 9 9950X потребляет меньше энергии при той же производительности по сравнению с предшественником, но разница не так уж велика. Потребление в играх или снизилось, или осталось на том же уровне при росте частоты кадров, так что новый CPU чуть энергоэффективнее и в них. С X3D-процессорами не сравнить, конечно, а вот с 14900K — запросто: энергопотребление 9950X примерно на 50 Вт ниже и в играх, и в приложениях. Это немало, но решающим фактором для покупки вряд ли является, куда важнее то, что процессор AMD стоит дороже, и чтобы отбить разницу в цене, ему придется отработать несколько лет. Некоторое снижение потребления не привело к пересмотру требований к охлаждению — всё так же крайне желательна система жидкостного охлаждения, хотя самые лучшие воздушные кулеры все-таки должны справляться с новым флагманом. Максимальная температура нагрева 9950X заметно ниже, чем у 7950X — у нас получилось 81 °C и 95 °C соответственно, но при разгоне жидкостное охлаждение остается обязательным.

Что касается остальных возможностей процессора и платформы, то интегрированное графическое ядро Ryzen 9 9950X не изменилось по сравнению с предыдущей серией, так как AMD решила использовать тот же кристалл ввода-вывода. Производительности встроенного GPU для неигровых задач вполне достаточно — офисные приложения и воспроизведение роликов работают отлично, а многим большего и не нужно. В играх производительность идентична производительности графики в Ryzen 7000, и эти решения не предназначены для серьезных игр, но они быстрее того, что предлагает Intel, и лучше совместимы с играми. AMD анонсировала новую серию чипсетов 800, и системные платы уже вышли, но по сути, единственным их нововведением стала поддержка USB 4 и Wi-Fi 7, которая реализована при помощи сторонних контроллеров и не является особенностью именно новых чипсетов. А остальные новые возможности, включая разгон и оптимизированную поддержку памяти DDR5, появятся и в существующих AM5-платах при помощи обновления BIOS. Это можно считать отличной новостью — AMD продолжает поддерживать Socket AM5 аж до 2027 года.

Настольная серия Ryzen 9000 полностью совместима с известной платформой Socket AM5, эти процессоры можно устанавливать в старые системные платы, так что они кажутся лишь небольшим обновлением процессоров Ryzen 7000, а не полностью новыми продуктами. Почему компания выбрала такой подход? Возможно, дело в том, что в настольных системах рыночная ситуация и так хороша для AMD. Их конкурент Intel многие годы уступает из-за очень высокого энергопотребления своих процессоров, которое вызвано технологическим отставанием — они до сих пор используют техпроцесс 10 нм, пусть и многократно улучшенный. А вот в ноутбуках у AMD дела далеко не столь хороши, так что неудивительно, что в этот раз они решили уделить больше внимания именно этому сегменту. А в настольных CPU можно лишь чуть-чуть ускорить решения прошлого поколения, ограничившись небольшими изменениями.

Рекомендованная цена Ryzen 9 9950X на старте была установлена на уровне $650, и он сейчас является самым дорогим процессором для настольных ПК. Пусть он еще и самый быстрый в приложениях при этом, но цена кажется завышенной и не совсем оправданной, так как отличия по сравнению с уже более дешевыми Ryzen 9 7950X(X3D) невелики. Да и Intel Core i9-14900K также является сильным конкурентом, будучи на $100 дешевле. Так что пусть Ryzen 9 9950X и очень хороший (и даже самый быстрый) процессор, который обеспечивает лучшую производительность в приложениях и отличную для игр, но по соотношению цены и производительности он уступает предыдущему поколению и конкуренту. И на данный момент ситуация обстоит так: если вам нужны и игры и требовательные приложения в меньшей степени, то тут идеально подойдут 7950X3D и 14900K (или даже 14700K), если одни приложения, то 7950X или 14900K, ну а если только игры, то нужно брать 7800X3D, который обойдется дешевле.

Можно еще подождать Ryzen 7 9800X3D ближе к концу года — он не превзойдет флагмана по производительности в приложениях, но игровая производительность точно должна улучшиться. Кроме этого, ждем и процессоров Intel Arrow Lake, которые будут иметь до восьми производительных ядер и 16 эффективных — для всех ожидается заметное улучшение производительности на такт, но зато новые процессоры лишатся поддержки Hyper-Threading и заметно потеряют в количестве одновременно исполняемых потоков. Будет очень интересно, насколько хорошо 24 ядра без поддержки одновременной многопоточности будут выглядеть на фоне 16 ядер и 32 потоков нового Ryzen 9 9950X, а также большего количества ядер Core i9 14900K — мы узнаем это до конца года.

В целом же, несмотря на все архитектурные нововведения, выход настольных процессоров на основе архитектуре Zen 5 кажется не самым удачным, а показатели флагмана — спорными. Главная беда тут в том, что новое поколение процессоров AMD предлагает меньшие улучшения прямо сейчас, чем ожидали от них пользователи на основе предварительных данных. Но сама архитектура вычислительных ядер действительно улучшилась, из-за всех изменений заметно выросла и производительность на такт — по показателю IPC ядра Zen 5 совершенно точно стали лучшими среди всех x86-совместимых CPU. Но одной улучшенной архитектуры ядер мало, у нового процессора есть явные проблемы и ограничители. Главный минус флагмана семейства Ryzen 9000, а вместе с ним и остальных моделей, в том, что они не отличаются от предшественников больше ничем — частоты не выросли, а даже снизились, количество ядер в процессорах и объем L2- и L3-кэшей остался неизменным. Кристалл IOD используется старый, контроллер памяти остался тот же, а именно в нем заключается главный недостаток Zen 4 (а теперь и Zen 5), не позволяющий повысить производительность из-за упора в пропускную способность памяти. Это и привело к не самым высоким приростам, расстроившим потенциальных покупателей. Возможно, что Ryzen 9000 с дополнительным 3D-кэшем покажут даже больший прирост производительности по сравнению с Ryzen 7000X3D из-за того, что Zen 5 упирается в возможности памяти еще больше предшественника — очень ждем таких процессоров. Читать полностью на iXBT.com.