Работа над новым поколением процессоров на микроархитектуре Zen компания Advanced Micro Devices (AMD) вела в течение нескольких лет. Zen — это главная разработка AMD с момента релиза "камней" на микроархитектуре Bulldozer в 2011 году, которая призванная пошатнуть позиции единственного конкурента в лице Intel. Мы уже знаем, что новое поколение настольных процессоров AMD Summit Ridge на архитектуре Zen вышли на рынок под торговой маркой Ryzen и стало частью современной платформы AMD AM4. По словам представителя AMD Джима Прайора, компания намерена поддерживать платформу AM4 как минимум до 2020 года, по мере совершенствования архитектуры Zen. Новые процессоры от AMD могут действительно внести в сегменты рынка инновации и конкуренцию, но только еcли АMD cможет cоxрaнить доcтоинcтвa aрxитeктуры Zen и рaзобрaтьcя c ee нeдоcтaткaми. Если AMD сделает все правильно, то  все  нaдeжды компaнии нa триумфaльноe возврaщeниe  на рынок дeйcтвитeльно могут быть опрaвдaны.

Микроархитектура Zen

Внутри у Ryzen теперь нет ничего общего с прошлыми процессорами AMD. У процессоров на архитектуре Zen теперь нет разделяемых ресурсов, ядра поддерживают технологию исполнения двух потоков одновременно, новый кэш для микроопераций, супербыструю кэш-память первого уровня, на каждое ядро теперь приходится персональный блок FPU с выделенным L2-кэшем и многое другое. Tехпроцесс разом перескочил на 14 нм с FinFET транзисторами. Одно из главных концептуальных изменений в Zen – это поддержка многопоточности и расчленение ядер. Прошлая микроархитектура, Bulldozer, предполагала разделение частей конвейера, FPU и SIMD-блоков, а также L2-кеша между сблокированными в модули парами ядер. Теперь же все эти ресурсы стали для каждого ядра полностью индивидуальны. Tеперь в новых процессорах от AMD  есть кеш микроопераций, в который помещаются результаты декодирования x86-инструкций, что позволяет снять нагрузку с декодера, а значит повысить производительность и снизить потребление при выполнении повторяющихся участков кода. Буфер трансляции адресов (ITLB) разделён в Zen не на два, а на три уровня. Добавлен дополнительный нулевой уровень, который может хранить до 8 записей для страниц любого размера. L1 TLB при этом рассчитан на 64 записи для страниц любого размера, а L2 TLB хранит 512 записей для 4- и 256-килобайтных страниц. Адреса гигабайтных страниц в L2 TLB не обслуживаются. Набор исполнительных ресурсов FPU представлен четырьмя устройствами, что на самом деле делает Zen существеннее производительнее Bulldozer, так как в прошлой микроархитектуре предусматривалось лишь три исполнительных устройства для чисел с плавающей точкой на каждые два ядра. Два устройства предназначено для сложений, два – для умножений, а в сумме это означает, что FPU спроектирован с прицелом на работу с 128-битными командами набора FMA, но не AVX. Кроме того, на двух из четырёх устройств FPU могут выполняться инструкции набора AES, и делать это очень быстро. Изменилась в Zen и система кеширования, что связано с необходимостью увеличить скорость подачи данных и инструкций к ядру с более высокой степенью внутреннего параллелизма. Кеш первого уровня удвоил свой размер и ассоциативность. AMD дала Zen 64-килобайтный L1-кеш с четырёхкратной ассоциативностью – для инструкций и 32-килобайтный L1-кеш с восьмикратной ассоциативностью – для данных. Увеличение размеров в данном случае должно благотворно сказаться на проценте попаданий, а ассоциативность дополнительно улучшает эту характеристику, правда, ценой некоторого увеличения энергопотребления. Кеш второго уровня, индивидуальный для каждого ядра Zen, имеет размер 512 Кбайт и восьмикратную ассоциативность. Это вдвое больший объём и ассоциативность по сравнению с кеш-памятью второго уровня процессоров Skylake и Kaby Lake, что в итоге должно давать примерно 40-процентное преимущество в частоте попадания в него данных. Кеш третьего уровня в архитектуре Zen является общим на каждые четыре ядра. Размер такого L3-кеша установлен в 8 Мбайт с 16-кратной ассоциативностью. Иными словами, у восьмиядерных Zen общий объём кеш-памяти третьего уровня – 16 Мбайт, но логически он состоит из двух полностью независимых 8-мегабайтных частей, каждая из которых живёт своей собственной жизнью. Суть рождения Zen гораздо глубже, нежели простое преследование. На базе этой микроархитектуры AMD постарается выпустить и десктопные, и серверные, и ноутбучные процессоры. В таком виде Zen просто обязан смотреться и быть гораздо лучше всего, что есть на рынке.

Модельный ряд

Как известно, свои новые чипы AMD разделила на три линейки R7, R5 и R3 – по аналогии с Intel Core i7, Core i5 и Core i3. Топовые модели войдут в линейку R7, средние в R5, а самые доступные версии будут объединены под R3. Цифра после торговой марки Ryzen определяет класс процессора (7 – для энтузиастов, 5 – производительный, 3 — массовый), а числовой индекс указывает на поколение архитектуры Zen (первая цифра) и общий уровень быстродействия (вторая цифра). Третья-четвёртая цифры индекса пока зарезервированы для последующих моделей с немного более высокой тактовой частотой, которые, вероятно, появятся со временем. Кроме того, в конце к модельному номеру может быть добавлено буквенное окончание: X – для наиболее скоростных процессоров с технологией XFR, G – для процессоров с интегрированным графическим ядром, T – для энергоэффективных моделей CPU, S — для экономичных версий APU, а также H, U и M – для мобильных версий Ryzen. В течение первой фазы вывода Ryzen на рынок AMD сделала ставку на свои восьмиядерные процессоры Ryzen 7. Это – наиболее дорогие десктопные носители новой микроархитектуры Zen со стоимостью от $330 до $500. На данный момент линейка R7 представлена моделями Ryzen 7 1800X, Ryzen 7 1700X, Ryzen 7 1700, позже должны появится модели с приставкой PRO. Флагман предположительно получит Ryzen R7 PRO 1800. К слову, модели PRO, судя по всему, предназначены для бизнес-сегмента и от обычных отличаются лишь более длительным сроком поддержки.

Ryzen 7 1800X

Процессор RYZEN 7 1800X – самая быстрая модель, содержащая восемь ядер и 16 потоков, частота составляет 3,6 ГГц, но в режиме Boost она может достигать 4,0 ГГц. В режиме XFR возможна даже частота 4,1 ГГц. Для RYZEN 7 1800X заявлен тепловой пакет (TDP) 95 Вт. Внешне этот процессор походит на своих предшественников серии FX, однако возросшее на 40 процентов число ножек видно невооружённым глазом. Любопытно, что AMD остаётся верна PGA-исполнению процессоров в потребительском сегменте, в то время как серверные продукты компании давно переводятся на LGA.

Ryzen 7 1700X

Второй представитель - RYZEN 7 1700X, он во многом идентичен старшей модели. Перед нами новый 8-ядерный процессор компании AMD с кодовым именем Summit Ridge и микроархитектурой Zen, который выделяется поддержкой SMT и способностью исполнять 16 потоков одновременно, кеш-памятью второго уровня объемом 512 Кбайт на ядро и L3-кешем из двух частей по 8 Мбайт. Номинальная частота Ryzen 7 1700X установлена в 3,4 ГГц, однако в большинстве случаев можно наблюдать работу этого процессора при частоте 3,5 ГГц – сказывается работа технологии Precision Boost. При этом при низкопоточной нагрузке частота может возрастать до 3,8 ГГц, а если повезёт, то и до 3,9 ГГц за счёт XFR.

Ryzen 7 1700

По данным AMD, Ryzen 7 1700 является самым эффективным восьмиядерным процессором, а с ценой $330, к тому же и самым дешёвым. У модели 1700 и более дорогих чипов одинаковый процессорный дизайн, включая архитектуру Zen, два CCX, добавляющие 16 логических ядер и 16 Мбайт кэша L3. Он также поддерживает разблокированный множитель процессора, пакет SenseMI от AMD и устанавливается в Socket AM4. Прежде всего, 1700-й отличается от старших собратьев более низким тепловым пакетом – 65 Вт против 95 Вт. Технология XFR в чипе 1700 имеет ограниченный функционал. Она не превышает верхний лимит в 3,7 ГГц, но позволяет всем ядрам работать на частоте 3,1 ГГц в многопоточных рабочих нагрузках.

Так или иначе, Ryzen 7 тяжело назвать идеальными процессорами для игровой системы. С одной стороны, они дороги и существенно превосходят по цене явно не худшие с точки зрения игровой производительности альтернативы, а с другой – ресурсы любого такого восьмиядерного процессора с поддержкой технологии SMT (simultaneous multithreading) для современных игр попросту избыточны. Иными словами, Ryzen 7 – это скорее вариант для рабочей станции, предназначенной для создания и обработки цифрового контента, чем массовый процессор для широких кругов любителей компьютерных развлечений. Ryzen 5 же для игровых систем подходит куда лучше. Это понятно и по его строению, об этом говорит и сама AMD.

Ryzen 5 1600Х

Процессор AMD Ryzen 5 1600X создан для геймерских систем, чтобы раскрыть все возможности видеокарт, при этом сэкономить деньги пользователя, ни один другой процессор с более чем 4 ядрами не стоит так дешево. Хотя базовая частота нашего процессора составляет 3,6 ГГц, что ненамного выше Ryzen 5 1500X с его 3,5 ГГц, у него есть существенные отличия. Прежде всего у Ryzen 5 1600X на 2 ядра больше, т.е. 12 против 8. Кроме того, на 5 1600X уже 95 Вт TDP против 65 Вт TDP на 1500X, а большая величина отвода тепловой мощности позволяет получить лучшую производительность. Эти два фактора дают чипу огромное преимущество, в результате чего 1600X в многоядерных тестах не сильно уступает Ryzen 7 1700 и уверенно превосходит Ryzen 5 1500X. В целом, AMD 5 1600X предлагает высокую производительность за умеренную цену, что позволяет на равных конкурировать с продукцией Intel.

Ryzen 5 1500Х

AMD Ryzen 5 1500X устанавливает новые рекорды в ценовом диапазоне до 15 000 рублей. Процессор среднего класса с четырьмя ядрами убедителен благодаря результатам, продемонстрированным в бенчмарках, современной микроархитектуре и хорошему соотношению цены и качества. AMD Ryzen 5 1500X — это CPU из серии Summit Ridge, произведенных на базе 14-нм техпроцесса, который предлагает четыре вычислительных ядра и многопоточность. Таким образом, для распределения нагрузки доступны восемь виртуальных ядер. Базовая тактовая частота находится на довольно высоком уровне — 3,5 ГГц. В Boost-режиме она повышается до 3,7 ГГц. Кэш L2 разделен на четыре части по 512 Кбайт, в то время как в спецификации кэша третьего уровня значатся 16 Мбайт.

Ryzen 5 1400

AMD Ryzen 5 1400 достойно противостоит 4-ядерному Intel Core i5-7400. А при разгоне он и вовсе обходит его во многих игровых приложениях. Этот процессор имеет четыре ядра с базовой частотой 3.2 ГГц и частотой в режиме турбо – 3.4 ГГц. Каждое ядро одновременно работает с двумя потоками, что в сумме дает 8 потоков на процессор. Процессор выполнен по технологии 14 нм и имеет тепловыделение 65 Вт.

Тестовая конфигурация

Тестирование

Оценка производительности процессоров задача не такая простая, как может показаться на первый взгляд. Особенно когда речь идет о чипах с отличающейся архитектурой. CPU могут в различных задачах демонстрировать свои сильные и слабые стороны, а результаты будут зависеть от алгоритмов, внутренних оптимизаций приложений, способности использовать многопоточную обработку и других факторов. Тем не менее, мы попробуем в общих чертах дать представление о возможностях новой платформы AMD Ryzen . Оппонировать данному чипу будут процессоры от intel, которые в отдельном представлении не нуждается. 

Медиа-кодирование

Для начала посмотрим как поведут себя процессоры AMD Ryzen в кодировании видео, для этого проведем кодирование потоков в форматах H.265 и H.264. Видеокодек нового поколения High Efficiency Video codec (HEVC), известный также как H.265, стал важной вехой видеоиндустрии 2013 года. В течение последних 12 месяцев было много сказано о H.265 и новых технологиях кодирования видео, однако сегодня впервые можно просто сесть и внимательно изучить этот самый кодер нового поколения.  Кодирование H.264 – это открытый, лицензированный стандарт созданный на основе и с поддержкой самых эффективных на сегодняшний день технологий сжатия видеоизображения. Кодер H.264 без ущерба для качества изображения способен снизить размер цифрового видеофайла более чем на 80% по сравнению с форматом MJPEG и на 50% по сравнению с MPEG-4 Part 2, что означает гораздо меньшие требования к полосе пропускания и объему архивного пространства при том же качестве картинки или наоборот, гораздо более высокое качество картинки при использовании тех же ресурсов.

 Сжатие файлов

Следующий тест процессоров проведен в программах архивирования и сжатия файлов. Архиватор WinRAR получил свое наиболее широкое распространение на операционной системе Windows. И это не случайно – его способность встраиваться в проводник, совершать операции с архивами не запуская программу, поддержка всех основных форматов сжатия и высокая скорость архивирования любых файлов стали причиной высокой популярности. 7-Zip — свободный файловый архиватор с высокой степенью сжатия данных. Поддерживает несколько алгоритмов сжатия и множество форматов данных, включая собственный формат 7z c высокоэффективным алгоритмом сжатия LZMA.

CineBench R15 рендеринг

Сравнение процессоров кросс-платформенным тестовым пакетом CINEBENCH - тест широко используется для оценки производительности процессоров Intel и AMD. В его основе лежит популярное анимационное программное обеспечение CINEMA 4D немецкой компании MAXON, которое активно используется студиями всего мира для создания 3D-контента. Тест CPU включает в себя рендеринг определённой сцены в режиме многопоточности (используются все ядра процессора). Рендеринг - процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы. По результату теста процессора просто вычислить его скорость - чем быстрее процессор обсчитывает рендер, тем больше баллов он получает.

Игровые тесты 

Для домашней системы производительность в играх имеет едва ли не первоочередное значение. Обратим внимание на то, что мы проводили тестирование, используя разрешение 3840×2160, настройки графики выставлялись максимальные, благо наличие видеокарты NVIDIA GeForce GTX 1080 не потребует снижать качество картинки для комфортных значений кадров/c.

Battlefield 1 — мультиплатформенная компьютерная игра в жанре шутера от первого лица, четырнадцатая по счету из серии игр Battlefield, разрабатываемая компанией DICE и издаваемая Electronic Arts для платформ Windows, PlayStation 4 и Xbox One. В Battlefield 1 нет затяжного забега отряда супертренированных солдат к своей цели — обычно спасению мира. Нет, тут мы увидим истории из жизней разных людей, узнаем мотивы, которые ими двигали. Dice изо всех сил пытаются объяснить игроку, что Первая мировая война не должна восприниматься игроками как развлечение.В визуальном плане игра разнообразна. Ей одинаково хорошо даются горные пейзажи и утопающие в грязи поля сражений с лужами и обгорелыми деревьями. Battlefield 1 использует движок Frostbite Engine 3 и поддерживает как DirectX 11, так и DirectX 12. Второй режим доступен только на Windows 10. Различий в качестве картинке незаметно, не появляются никакие новые эффекты или новые параметры в меню настроек. Игра традиционно радует красивой картинкой и эпичными батальными сценами на больших локациях. Высокий уровень детализации с отличной проработкой деталей сочетается с хорошим освещением и насыщенными пост-эффектами. Задействовано прогрессивное фоновое затенение HBAO+. 

Battlefield 1 (2160p) Ultra

DOOM (2016)— разработчик игры,студия id Software, заложившая основы жанра шутеров с видом от первого лица и создавшая режим сетевой игры Deathmatch. Знаменитый DOOM возвращается в образе беспощадного, сложного и захватывающего современного шутера. Вы знаете, зачем сюда прибыли. Огромный исследовательский комплекс Объединенной аэрокосмической корпорации на Марсе захватили жестокие и беспощадные демоны, готовые завоевать наш мир, и только один человек стоит у них на пути. Вы – одинокий пехотинец подразделения DOOM, последняя надежда человечества. Вы должны уничтожить их всех. Перезапущенный Doom использует игровой движок id Tech 6, который разрабатывается компанией id Software и ставший последователем дела id Tech 5. Шестая версия движка позиционируется как движок для ПК и игровых консолей PlayStation 4 и Xbox One и использует графические API OpenGL и Vulkan. Основными разработчиками движка являются Джон Кармак, Джон Олик и тот самый Тьяго Соуза, пришедший из Crytek в 2014 году. Игровой движок id Tech 6 использует Sparse Voxel Octree (SVO, разреженное воксельное октодерево) — геометрия игрового уровня при этой технологии имеет не полигональную, а воксельную структуру, которая сохраняется в октодереве. Одной из особенностью SVO является возможность подгружать части октодерева в видеопамять, когда ближние к камере объекты рендерятся в максимальном качестве, а для дальних объектов можно применять модели и текстуры меньшего качества.

DOMM  (2160p) Ultra

Rise of the Tomb Raider — это очередная игра из популярной уже много лет серии Tomb Raider, которая является продолжением одноименной игры 2013 года, запомнившейся нам в том числе тем, что в ней применялась физически достоверная имитация волос главной героини. Продолжение серии было анонсировано еще в июне 2014 года на выставке E3 2014 в Лос-Анджелесе, и первоначально озвучивалась предполагаемая дата выпуска в конце 2015 года. В итоге игру действительно выпустили 10 ноября 2015 года, но только в версии для игровых консолей Xbox 360 и Xbox One от компании Microsoft. А вот ПК-версия Rise of the Tomb Raider по планам Square Enix была отодвинута до 28 января 2016 года, когда она и вышла. Игра Rise of the Tomb Raider разработана на основе уже известного по предыдущей игре движка Foundation, который был основательно улучшен. В нем используется техника физически корректного рендеринга (Physically Based Rendering), придающая реалистичный вид всем материалам в разных условиях освещения, применяется HDR-рендеринг и адаптивный tone mapping, отложенное освещение (deferred lighting) с имитацией глобального освещения (Global Illumination) — все это лишь усиливает реалистичность картинки. 

Rise of the Tomb Raider (2160p) Very High

The Witcher 3 — ролевая игра нового поколения, действие которой разворачивается в удивительном фэнтезийном мире, где необходимо принимать сложные решения и отвечать за их последствия. Мир охвачен войной. Армия империи Нильфгаард стирает все на своем пути, стремясь добраться до самого сердца Северных королевств. Движимый глубоко личными мотивами знаменитый ведьмак, Геральт из Ривии, не остановится ни перед чем, чтобы найти и защитить некую особу, о которой говорится в древнем пророчестве. Меж тем за ним самим по пятам следует враг, не ведающий страха и жалости, самый невообразимый кошмар – Дикая Охота, кавалькада призрачных всадников, предвестников рока и гибели, способных за одну лишь ночь не оставить и следа от целых поселений. The Witcher 3: Wild Hunt была разработана на игровом движке REDengine 3, который был нацелен на консоли текущего поколения и ПК. Живая экосистема наполненная объектами, являющимися своего рода произведениями искусства, позволяет игроку стать частью среды. Новые системы лицевой и анимации тела внедренные в REDengine 3 предоставляют реалистичную передачу эмоций, сцен кинематографического качества и взаимодействия персонажей. 

The Witcher 3: Wild Hunt (2160p) Ultra

Total War: WARHAMMER — компьютерная игра в жанре пошаговой стратегии. Десятая игра серии Total War и первая из трилогии «Total War: Warhammer». Игра разрабатывается студией Creative Assembly, издателем игры будет SEGA. Игра является тактикой в реальном времени с элементами пошаговой стратегии. В отличие от предыдущих частей цикла, которые были поставлены в исторических периодах, действие «Warhammer» происходит в сеттинге Warhammer Fantasy, включая также и некоторых персонажей оттуда. Этими персонажами — включая чудовищ, воинов и героев — управляет игрок. При изначальном выпуске, игра включает в себя пять фракций: Империя, зеленокожие, гномы,хаос неделимый и графства вампиров. Total War: Warhammer базируется на игровом движке Warscape+. Warscape. Что касается графической части, то перед нами по сути тот же Total War ATTILA, только стилистически игра перебралась в серию WARHAMMER. Ничего сверхъестественного в игре не появилась, но и картинка вполне достойна своего времени.

Total War: Warhammer (2160p) Ultra

Заключение

На мой взгляд, AMD Ryzen – прорыв пятилетия. Столь сбалансированного процессора у компании не было со времен Athlon XP. Полноценные ядра, высокая частота, приемлемое энергопотребление, новые наборы системной логики с адекватными возможностями и современными интерфейсами… Пройдет немного времени, и производители материнских плат прочувствуют весь потенциал, заложенный в Ryzen. Спустя полтора месяца после запуска платформы компания уже предлагает чипы в верхней и средних ценовых категориях. На подходе еще более доступные процессоры, гибридные APU и материнские платы для систем базового класса. Восьмиядерные Ryzen 7 в большей мере будут интересны пользователям, которым нужна максимальная вычислительная производительность для многопоточных задач. Такие CPU отлично справляются с рендерингом, кодированием видео и обработкой фото. Даже самая доступная модель Ryzen 7 1700 с частотной формулой 3,0/3,7 ГГц здесь зачастую выглядит интереснее четырехъядерного Core i7-7700K (4,2/4,5 ГГц). А вот семейство Ryzen 5 как раз практически попадает в массовый сегмент, что делает его крайне привлекательным для покупателей: ниже уже вряд ли получится заметно сэкономить. Что касается игровых приложений то здесь Ryzen нe пoказывают каких-тo чyдeсных рeзyльтатoв, всe дoвoльнo oжидаeмo.