Dopo aver visto la presentazione delle nuove cpu Ryzen 3000, oggi gestiremo un benchmark di confronto per determinare le differenze tra i due processori AMD e la controparte Intel.

IPC sta per “istruzioni per ciclo” e può essere un buon indicatore dell’efficienza dell’architettura di un processore. Tradizionalmente, le CPU Intel Coffee Lake hanno offerto un elevato grado di IPC abbinato ad un’elevata frequenza operativa, la migliore combinazione per ottenere massime prestazioni. Sebbene AMD stia ancora inseguendo la frequenza ottimale, sembra aver raggiunto e possibilmente superato le prestazioni IPC di Intel con quest’ultimo aggiornamento.

Per vedere quanta strada ha fatto AMD, elimineremo il maggior numero di variabili possibile, mantenendo nel contempo le cose il più realistiche possibile.

Benchmark Confronto Ryzen 3900X vs 3700X Core i9-9900K

Il primo e più ovvio passo da fare è quello di rimuovere la frequenza del core dall’equazione. Per fare questo abbiamo bloccato tutti i core delle CPU a 4 GHz. Qualsiasi tipo di tecnologia boost è stata disabilitata, il che significa che i core non possono superare i 4 GHz e tutti sono sincronizzati a 4 GHz. Quindi per Ryzen 9 3900X abbiamo disabilitato due core in ogni chiplet, portandolo da 12 core a 8 core. Tutte le CPU testate avranno 8 core attivi, ma se il 3700X li ha tutti in un unico die, il 3900X distribuisce i core su due stampi (due chiplet a 4 core).

Le CPU Ryzen di terza generazione sono state testate su Gigabyte X570 Aorus Xtreme utilizzando la revisione del BIOS AGESA 1.0.0.3AB, i Ryzen di 1a e 2a generazione sono stati testati su Asus ROG Crosshair 7 Hero e le CPU Coffee Lake su Gigabyte Z390 Aorus Ultra. Tutte le configurazioni hanno utilizzato la stessa memoria G.Skill FlareX DDR4-3200 utilizzando il profilo di memoria xtreme e la stessa scheda grafica MSI GTX 2080 Ti.

Benchmark delle applicazioni

Sappiamo già che Ryzen tende a dominare nelle attività di workstation anche con uno svantaggio nella velocità di clock, ma c’è ancora molto da imparare da questi numeri. Nel punteggio multi-core di Cinebench R20, il 3900X e il 3700X hanno fornito all’incirca le stesse prestazioni, rendendoli circa il 14% più veloci rispetto al 9900K. Inoltre, erano del 18% più veloci rispetto al precedente 2700X. Questo risulta essere un miglioramento significativo delle prestazioni IPC.

Benchmark Ryzen 3900X 3700X Core i9-9900K
Benchmark Ryzen 3900X i9-9900K

Il test delle prestazioni single core prevede un incremento delle prestazioni del 13% per Ryzen di terza generazione rispetto al 2700X. Inoltre si dimostrano il 9% più veloci del 9900K.

Benchmark Ryzen single core 3900X 3700X Core i9-9900K
Benchmark Ryzen 3900X i9-9900K

Il design a doppio chiplet del 3900X ha migliorato le prestazioni nel benchmark V-Ray del 2% rispetto al 3700X, non una differenza sostanziale, ma il processore è rimasto costantemente più veloce in questo test. Ciò significava che, abbinato alla stessa velocità di clock, il 3900X è il 6% più veloce dell’Intel i9-9900K e il 13% più veloce del 2700X.

Benchmark benchmark V-Ray 3900X 3700X Core i9-9900K
Benchmark Ryzen 3900X i9-9900K

Benchmark di gioco

Il primo gioco verificato è Battlefield V. Nonostante una forte riduzione della velocità di clock, il Core i9-9900K riesce ancora a raggiungere il primo posto. Qui il 9900K è stato del 9% più veloce rispetto ai processori Ryzen di terza generazione.

Guardando il frame rate medio vediamo che il 3700X è dell’8% più veloce del 2700X, mentre il 3900X è del 13% più veloce. Ciò significa che: anche se abbinato alla stessa velocità di clock con lo stesso numero di core, il 3900X è ancora il 5% più veloce del 3700X, molto interessante.

Benchmark Battlefield V 3900X 3700X Core i9-9900K
Benchmark Ryzen 3900X i9-9900K

Il 9900K prende anche il primo posto in Far Cry New Dawn, battendo il 3900X con un margine del 5% nel frame rate medio.

Ciò non vuol dire che AMD non abbia fatto un salto degno di nota: il 3900X è del 20% più veloce del 2700X, mentre il 3700X offre un miglioramento delle prestazioni del 16%.

Benchmark Far Cry New Dawn 3900X 3700X Core i9-9900K

Anche giocando in 1080p con una RTX 2080 Ti, Total War: Three Kingdoms è per lo più limitato alle GPU. Possiamo ancora vedere un miglioramento dei risultati ma ancora una volta Intel è al primo posto.

Benchmark Total War Three Kingdoms 3900X 3700X Core i9-9900K

World War Z ha ricevuto un aggiornamento che migliora notevolmente le prestazioni. Questo update vede i processori Ryzen con prestazioni significativamente migliorate, ora il 3900X è in grado di affiancare approssimativamente il 9900K nel test IPC.

Il doppio chiplet del 3900X è nuovamente un po’ più veloce rispetto al chiplet singolo 3700X, offrendo un bump del 4% per il frame rate medio. Il 3900X è del 14% più veloce del 2700X, mentre il 3700X è del 9% più veloce.

Benchmark World War Z 3900X 3700X Core i9-9900K

L’ultimo gioco che abbiamo testato è Rainbow Six Siege. Anche se questo titolo è per lo più limitato dalla GPU, vediamo che il 9900K si comporta meglio nel frame rate medio.

Benchmark Rainbow Six Siege 3900X 3700X Core i9-9900K

Memoria e altro

Qualcosa che abbiamo scoperto durante il primo test su Ryzen 7 3700X è la larghezza di banda della memoria di scrittura, molto inferiore al previsto. Dopo aver discusso di questo con AMD, hanno spiegato di aver raggiunto un compromesso in questo caso, poiché i carichi di lavoro dei client sono molto limitati. Piuttosto che usare questo spazio per migliorare qualcosa che non è necessario, hanno investito in modi più vantaggiosi per ottenere miglioramenti nelle prestazioni.

Il risultato finale è che il Core Complex per la lettura della memoria ha una larghezza di 32 byte, ma è largo solo 16 byte per la scrittura, ed è per questo che la larghezza di banda in scrittura massima è dimezzata. Tuttavia, poiché il 3900X ha due CCD, dispone di due corsie da 16 byte per la scrittura e questo riporta la larghezza di banda di picco a circa 50 GB / s.

Benchmark AIDA64 3900X 3700X Core i9-9900K

Passando alla cache dell’ampiezza di banda, vediamo che il 3700X e il 3900X sono praticamente identici e offrono entrambi sostanziali guadagni per la larghezza di banda L1, L2 e L3 rispetto alla 2a gen 2700X. La larghezza di banda della cache L3 è stata aumentata ovunque tra il 40 e il 50% con Ryzen di terza generazione.

Vediamo anche un miglioramento del 30% nella larghezza di banda L2 e un aumento quasi del 100% della larghezza di banda L1. Si tratta di un incredibile miglioramento delle prestazioni verificatosi nel 100% di velocità guadagnata in applicazioni come WinRAR.

Benchmark AIDA64 cache 3900X 3700X Core i9-9900K

Per quanto riguarda la latenza della memoria, non è cambiato molto. Semmai abbiamo visto un aumento della latenza della memoria da parte di Ryzen di seconda generazione e lo vediamo osservando la latenza della cache DRAM e L3. La latenza DRAM è superiore del 50% rispetto a quella del Core i9-9900K e questo è in parte responsabile della differenza nelle prestazioni in gioco appena viste.

Benchmark AIDA64 latency 3900X 3700X Core i9-9900K

Un altro motivo che spiega le prestazioni di gioco leggermente inferiori è la latenza di base. Rispetto ai Ryzen di seconda generazione, la nuova architettura apporta un enorme miglioramento. Per i core stiamo assistendo ad una riduzione del 30% della latenza, questo significa che nel caso migliore la latenza core-core è ridotta del 35% per i processori Ryzen di terza generazione rispetto all’architettura Intel Coffee Lake. Il problema è che la latenza rimane del 54% più alta rispetto ad Intel e questo non è molto buono, specialmente quando si gioca a titoli sensibili alla latenza.

Riepilogo: aggiornamenti generazionali

AMD ha fatto un grande passo avanti con la terza generazione Ryzen. Con i core e le velocità di clock a pari livello, il 3900X ha fornito un miglioramento del 18% rispetto al 2700X nel test multi-core di Cinebench e del 13% per il test single-core. Abbiamo anche registrato un miglioramento del 13% in V-Ray.

Non è possibile utilizzare i giochi per misurare i guadagni dell’IPC, ma sono comunque interessanti da osservare per i confronti clock-by-clock. Un problema ovvio con i giochi è che non sono sempre vincolati alla CPU e anche quando lo sono, il grado di vincolo della CPU può variare. Ad esempio, abbiamo notato miglioramenti minori nelle prestazioni in Rainbow Six Siege e Total War: Three Kingdoms, ma in questi due titoli eravamo fortemente vincolati alla GPU. Il 3900X è del ~ 13-14% più veloce del 2700X quando si testa con World of Tanks, World War Z e Battlefield V e un miglioramento delle prestazioni ancora più significativo del 20% in Far Cry New Dawn.

Alla fine potremmo esaminare l’aggiunta di un processore Skylake-X in questo tipo di test, anche se potremmo aspettare l’arrivo di 3rd-gen Threadripper prima di avviare un confronto.