REVIEW | AMD Ryzen 9 7950X – Muita força bruta alcançando até 5.7GHz

Processador Amd Ryzen 9 5950X 3.4Ghz 4.9Ghz Turbo Cache 72Mb

Processador Amd Ryzen 9 5950X 3.4Ghz 4.9Ghz Turbo Cache 72Mb

Processador Intel Core i9-12900KS, 3.4GHz (5.5GHz Max Turbo), Cache 30MB, LGA 1700, Vídeo Integrado – BX8071512900KS

Processador Intel Core i9-12900KS, 3.4GHz (5.5GHz Max Turbo), Cache 30MB, LGA 1700, Vídeo Integrado – BX8071512900KS

Os AMD Ryzen Zen4 codinome Raphael

Os processadores AMD Ryzen série 7000 introduzem uma nova microarquitetura, a Zen4. Ela chega usando um novo processo de fabricação da TSMC, o 5nm FinFET, tornado esse lançamento o primeiro produto x86 nessa litografia. A redução no tamanho dos transistores sempre criam oportunidades, já que liberam mais espaço para mais estruturas como mais memória cache, por exemplo, além de melhorias em aquecimento e eficiência energética.

Zen4 oferece 13% mais IPC e até 39% mais desempenho consumindo o mesmo que o Zen3

O incremento de performance da geração Zen4 é de 13%, comparado ao que um processador Zen3, arquitetura dos modelos Ryzen 5000, tem para oferecer. Uma parte respeitável dessa evolução é o front end, a porção do processador que é responsável por receber as instruções e de forma mais eficiente possível distribuir pelas estruturas do microchip, com outros incrementos vindo de melhor predição, carregamento e armazenamento de dados, melhorias no motor de execução e por fim, mais cache de nível 2 (L2 cache).

Outra evolução cria uma situação bem curiosa: na contramão da Intel, que tirou esse recurso de seus processadores da 12ª geração Intel Core, codinome Alder Lake, os Ryzen 7000 trazem em produtos para usuários domésticos o suporte as instruções AVX-512. Essas instruções são usadas em aplicações mais específicas, como machine learning mas, mesmo se tratando em uma instrução de nicho, é sempre melhor ter o suporte do que não o ter.

A AMD agora dá suporte ao AVX-512, algo que a Intel abandonou nos Alder Lake-S

Fisicamente falando, a grande mudança da série 7000 é a mudança na conexão do processador e da placa-mãe. Praticamente desde sempre a AMD usa os pinos no processador, o PGA, e a “exceção que confirma a regra” é a linha Threadripper. Essa modificação traz uma vantagem extremamente relevante: aumento da contagem de pinos. Enquanto o AM4 das gerações anteriores traziam um total de 1331 pinos, o AM5 sobe a contagem para 1718 pinos.

Assim os Ryzen 7000 e o soquete AM5 introduz novos patamares de alimentação, superando os 142W que eram referência no AM4 e agora entregando 230W com um pico de corrente em 225 amperes e sustentada de 160A. 

Com as melhorias na alimentação de energia do novo soquete combinados com a nova litografia de 6 nanômetros trazem uma nova oportunidade de aumento nas frequências de operação dos Ryzen 7000. Enquanto os Zen3 tinham boosts a no máximo 4.9GHz e não ultrapassavam muito a barreira dos 5GHz, os Zen4 já chegam de fábrica com boost de até 5.7GHz e frequências base na casa dos 4.7GHz.

Como o Ryzen 7000 tem um aumento de IPC de 14% comparado a um Ryzen 5000, mas também opera em mais ciclos de processamento por segundo, o resultado é um incremento de performance de 39% consumindo a mesma quantidade de energia que seu antecessor, e um ganho de 20% em games, segundo estimativas da AMD.

Todo Ryzen 7000 tem gráficos integrados

Não foi apenas os núcleos de processamento que foram atualizados em sua litografia. As estruturas de Input/Output (I/O) também foram atualizadas, agora usando a fabricação em 6 nanômetros. Com isso sobrou espaço para um incremento muito bem-vindo: gráficos integrados no processador. Todo Ryzen 7000 terá gráficos RDNA 2.

O que estará disponível em todo processador da linha “não G”, os codinome Raphael, são duas unidades computacionais RDNA 2 de 6nm, algo que será insuficiente para rodar games de acordo com a AMD. Mas já são suficientes para trazer uma grande quantidade de recursos indisponíveis em CPUs Ryzen anteriores, como gráficos com saída HDMI 2.1, saída DisplayPort via USB Tipo-C, suporte a resolução [email protected], codificação e decodificação de H264 e HEVC e até a decodificação de AV1.

Mas não foi apenas em gráficos que mudaram as entradas e saídas dos Ryzen 7000. A troca do soquete também foi um momento de atualização de toda a plataforma e sua conectividade. Com isso é introduzido 28 linhas na tecnologia PCI Express 5.0 disponíveis no processador, com mais 16 para gráficos e 8x para NVMe, mais quatro portas USB 10Gbpps. Com o chipset temos a adição de até 2 USB 20Gbps, ou até 8 USB 10Gbps e até 8 linhas PCIe 3.0 ou até 8 SATA 6GB/s. A linha Extreme de chipsets também vai trazer o incremento de mais 12 linhas PCIe 4.0 para a plataforma.

A plataforma AM5 atualiza o conjunto de tecnologias para USB 20Gbps, PCIe 5.0 e memórias DDR5, além de introduzir o AMD EXPO

Com a grande mudança da plataforma Ryzen do AM4 para o AM5 também foi o momento de migrar a tecnologia das memórias, saindo do DDR4 para o DDR5. Diferente da Intel, a AMD não terá uma geração de transição, então quem quiser migrar para os novos processadores Ryzen também terá que adquirir memórias da nova geração.

O suporte oficial é de 5200MT/s, com o “sweet spot” de performance e estabilidade sendo alcançado na casa dos 6000MT/s. Os Ryzen 7000 também introduzem um recurso equivalente ao Intel XMP, o AMD EXPO.

Processadores Ryzen 7000 entregam mais performance consumindo o mesmo que os Ryzen 5000, e possuem um modo ECO para maior eficiência

Nos novos Ryzen também foi alterada a forma como é feito a proporção entre a frequência de operação do Infinity Fabric, da controladora da memória e das memórias. Agora é possível deixar o Infinity Fabric no modo automático e a controladora da memória e as memórias irão trabalhar na proporção 1:1 nas frequências. A estimativa da AMD é que será possível latências na casa dos 63ns para as memórias, e ganhos de desempenho em games de até 11% com a aplicação dos perfis AMD EXPO versus a configuração DDR5-5200. 

Um dos focos no desenvolvimento dos Ryzen 7000 foi a eficiência energética. E uma das formas de atingir isso foi trazer vários recursos de gerenciamento de energia que foram implementados no Ryzen 6000 – usados em notebooks – para os desktops.

Como resultado a AMD espera entregar mais performance em diferentes segmentos de consumo e aquecimento. Usando de referência o Ryzen 9 7950X versus o Ryzen 9 5950X, o Zen4 apresenta ganhos de performance de 35% e 37% quando ambos os CPUs estão operando no TDP de 170W e 105W respectivamente, mas o mais impressionante é a mudança em 65W, onde o 7950X abre 75% de ganho de performance sobre o 5950X.

Outra novidade para quem tem foco em eficiência é o modo AMD ECO. Ele reduz o TPD de um processador de 170W para 105W, um CPU de 105W vai para 65W, por exemplo. Devido ao ganho de eficiência do Zen4, um Ryzen 9 7950X operando no modo ECO deve ainda entregar mais performance que um 5950X com sua operação sem limitações. O AMD ECO vai trazer perfis pré-definidos de corrente e energia no soquete compatíveis com cada processador para uma operação mais eficiente.

Fotos do AMD Ryzen 9 7950X

Até nas fotos temos uma diferença muito grande nos novos Ryzen 7000, já que os processadores tem um novo formato e soquete AM5, que além de uma mudança de conceito, passando os pinos do processador para a placa-mãe quando comparado com modelos de processadores AM4, trouxeram mudança visual, muito bonitos por sinal, passando um aspecto imponente e com componentes de alta qualidade.

O formato com as entradas na parte superior foi uma necessidade pelos capacitores também ficarem por cima, diferente da Intel que ficam na parte central embaixo. O sistema de fixação do processador na placa-mãe é muito semelhante ao da Intel, que já utiliza o conceito LGA faz muitos anos.

Nas fotos abaixo fica clara a diferença física de processadores AM5 e AM4, tanto na parte de cima como na parte de baixo.

Ryzen 7000 vs Core de 12ª geração

Abaixo um comparativo buscando mostrar a diferença do formato entre os processadores AMD Ryzen 7000 soquete AMD e os modelos Intel Core de 12ª geração soquete LGA 1700. Agora ambas as empresas trazem o conceito LGA.

Como colocado acima, o bracket / sistema de fixação do processador de placas-mãe soquete AM5 é muito parecido com o de placas-mãe da Intel, como os LGA 1700. 

Sistema utilizado
Abaixo, detalhes sobre o sistema utilizado para os testes:

Máquinas utilizadas nos testes:
Todas os sistemas utilizaram componentes com mesmas características técnicas para os testes, com exceção da placa-mãe, que varia de acordo com a plataforma. Veja a configuração utilizada:

– Placa de vídeo: GeForce RTX 3080 Ti [análise]
– Placa-mãe: Gigabyte X670E AORUS Xtreme
– Memórias: 32GB (2x16GB) G.Skill Trident Z5 RGB
– SSD: 500GB para sistema e 2TB para games
– Cooler: Noctua NH-U12A / Master Masterliquid PL360 Flux 
– Fonte de energia (PSU): Cooler Master V850 [site oficial]

A frequência das memórias é a máxima suportada pelo processador

Sistema Operacional e Drivers:
– Windows 11
– GeForce 516.xx

Aplicativos/Games:
– 7-Zip [site oficial]
– Adobe Premiere [site oficial]
– AIDA64 [site oficial]
– Blender [site oficial]
– CineBench R20 [site oficial]
– x264 Full HD Benchmark [download]
– V-Ray [site oficial]
– WinRAR 6.x [site oficial]

– 3DMark (DX11)
– Assassin´s Creed Odyssey (DX11)
– CyberPunk 2077 (DX12)
– Battlefield V (DX12)
– Counter-Strike Global Offense (DX11)
– Grand Theft Auto V (DX11)
– Red Dead Redemption (Vulkan)

AIDA64
Através do aplicativo AIDA64, vemos algumas informações técnicas do processador, como modelo, clocks, número de núcleos e threads, etc. A frequência das memórias é definida pela recomendação do processador testado, no caso, 5200MHz.

Plataforma em modo default com memórias DDR5 no MT/s máximo do processador analisado

Abaixo a print da tela principal do GPU-Z mostrando especificações técnicas do gráfico integrado AMD Radeon Graphics baseado na arquitetura RDNA2 presente em todos os processadores Ryzen 7000. Vale ainda destacar que ao menos até o momento, todos os modelos possuem as mesmas especificações técnicas, do Ryzen 5 7600X ao Ryzen 9 7950X é tudo igual.

Overclock

A nova plataforma da AMD já traz processadores com clocks bem altos, sendo Ryzen 9 7950X o modelo que alcança clocks mais alto por padrão, até 5.7GHz ou mesmo 5.85GHz se de alguma forma o sistema de arrefecimento fizer a temperatura se manter abaixo de 50º graus. Mesmo assim fizemos um overclock no CPU, buscando colocar todos seus núcleos em uma frequência alta para ver como ele se comportava.

Conseguimos overclockar o Ryzen 9 7950X para 5.5GHz em todos seus núcleos com tensão em 1.26v. Curiosamente as temperaturas ficaram abaixo de quando trabalhando em modo padrão, possivelmente porque o em modo turbo ele sobe mais.

Testes com o modo AMD ECO

Uma das grandes novidades da AMD presente nos modelos de processadores Ryzen 7000 é o modo ECO, que de acordo com a própria empresa pode trazer resultados de desempenho próximos ao modo padrão, mas aquecendo e consumindo menos energia.

Na print abaixo temos na esquerda o modo padrão, e na direita o modo ECO.

Consumo de energia

Fizemos os testes de consumo de energia do sistema em modo ocioso e rodando o 3DMark, aplicativo que exige bastante do sistema.

É importante destacar que o consumo de energia depende bastante da placa-mãe e placa de vídeo, podendo variar consideravelmente de um sistema para outro com configurações semelhantes.

IDLE (Sistema ocioso)
Começamos pelo teste com o sistema em modo ocioso.

Rodando o 3DMark
Quando colocamos os sistemas rodando o 3DMark, temos os consumos abaixo:

Temperatura

Começamos pelos testes de temperatura, com o sistema em modo ocioso e rodando o Blender, aplicativo que “estressa” todos os núcleos dos processadores.

IDLE (Sistema ocioso)
Iniciamos com o sistema em modo ocioso, com o Windows em espera sem estar executando tarefas, além das tradicionais do sistema.

Rodando o Blender
Quando colocamos o sistema rodando o aplicativo Blender, que faz todos os núcleos trabalhem em modo full, temos os consumos abaixo:

“A temperatura varia de acordo com o programa utilizado. Mesmo o Blender estressando todos os núcleos sendo uma boa opção para ver o comportamento desse cenário, alguns programas podem exigir ainda mais do processador e, consequentemente, esquentar mais o mesmo.”

Testes sintéticos e aplicações profissionais com o AMD Ryzen 9 7950X

Abaixo, temos uma série de testes de desempenho com o sistema, comparando o processador analisado com outros modelos do mercado e fazendo exatamente os mesmos testes. Os testes consideram diferentes cenários de uso do processador e de outros componentes associados a dar mais desempenho ao sistema.

Procuramos testes de benchmarks para mostrar vários cenários bem distintos, desde uso profissional como o editor de vídeo Adobe Premiere até testes em jogos.

Alguns testes podem tirar maior proveito de CPUs com clocks mais altos, independente da arquitetura e do número de núcleos/threads. Já outros podem tirar mais proveito de mais núcleos/threads

Adobe Premiere CC
Mais um teste de renderização de vídeo, em um cenário real renderizando com o Adobe Premiere CC 2020 sem uso de GPU:

AIDA64 Latency
O software AIDA64 tem vários testes de performance. Separamos um que mostra um cenário diferente dos demais: a velocidade de latência das memórias, que quanto menor o resultado, melhor.

Blender
O aplicativo Blender é voltado a profissionais de edição de filmes e para manipulação de objetos 3D, sendo um bom teste real de como o sistema se comporta nesse tipo de cenário.

CineBENCH R23
O CineBench está entre os mais famosos testes de benchmarks para processadores, baseado em um teste convertendo uma imagem. Fizemos teste em Single e Multi Core com a versão R23:

V-Ray
O teste V-Ray Benchmark utilizado consiste no resultado de renderização do CPU. Quanto menor for, melhor é o desempenho.

x264 Full HD Benchmark
Em um teste de conversão de vídeo Full HD, temos os seguintes resultados:

7-Zip
O software de compactação 7-Zip se tornou um dos mais populares do mundo por se tratar de um aplicativo de código aberto, possuindo também um benchmark interno que vem sendo muito utilizado para métrica de performance. Abaixo, o desempenho dos sistemas com ele:

WinRAR
Outro bom teste para medir o comportamento do processador é o WinRAR, que consegue fazer bom uso de todos os cores.

3DMark
Começamos nossos testes com foco em vídeo com o 3DMark, na versão Fire Strike default e Ultra (4K).

Testes em games com o AMD Ryzen 7 7600X

Agora, vamos para os games. Selecionamos alguns dos principais títulos do mercado para mostrar como os processadores se comportam utilizando configurações semelhantes, sendo sempre a mesma config dos componentes utilizados.

Assassin´s Creed Valhalla
O game da Ubisoft baseado na tecnologia DirectX 12 é uma referência de software que demanda alto desempenho tanto do chip gráfico quanto do processador.

Battlefield V
Como um dos games com a melhor qualidade gráfica já lançados, o Battlefield V faz parte de nossa bateria de testes. Abaixo o comportamento dos sistemas rodando o game da DICE.

Counter Strike: Global Ofensive
O game competitivo é baseado em DirectX 9 e apesar das baixas exigências de performance na parte da placa de vídeo, por se tratar de um eSport, o ideal é alcançar altíssimas taxas de quadros, algo que traz alta carga tanto a CPU quanto GPU.

Cyberpunk 2077
Um dos maiores sucessos dos últimos tempos em games para PC é o Cyberpunk 2077, que agora faz parte de nossa bateria de testes. O game está rodando sobre a API DirectX 12.

GTA V
Grand Theft Auto V está entre os maiores sucessos dos últimos anos, trazendo entre seus destaques boa qualidade gráfica. Ele é um dos games que mais faz uso do CPU, sendo um ótimo teste para ver o comportamento e diferença entre esse componente. Confiram abaixo os resultados nesse game:

Red Dead Redemption 2
Novo game da RockStar, com belíssimos gráficos e uma boa referência para medir o comportamento de sistemas. Nosso teste considera o game rodando sobre a API Vulkam, que se comportou melhor tanto em placas AMD como Nvidia.

Rainbow Six Siege
O game de tiro tático da Ubisoft usa o motor AnvilNext e tem ótimo port para a API de baixo nível Vulkan. É um game bem otimizado para hardwares de entrada, mas que demanda muito poder computacional do processador e baixíssimas latências para atingir taxas de quadros elevadas.

Conclusão

O Ryzen 9 7950X mantém o principal mérito de seu antecessor: uma quantidade impressionante de núcleos e threads. Porém como a geração Zen4 subiu muito o IPC e a performance por thread, temos aqui um processador que se sobressai não apenas nas aplicações que muitos threads são a força bruta necessária, mas também se sair bem em cenários de baixíssimas latências e frequências altas são o preciso para alta performance.

A linha 950X já tinha muitos núcleos, mas a performance por thread altíssima torna ele o “rei da montanha” dos processadores

Com todo o peso de seus núcleos threads a mais, ele abre 20, 30 ou até 40% de margem sobre o Core i9-12900K/KS da Intel em  aplicações profissionais e renderização pesada, como o Blender e o CineBENCH. Mas graças ao desempenho por thread melhor, também não ficou atrás em softwares que não dependiam apenas do número de núcleos, e os resultados também se aproximaram em Adobe Premiere (apenas 10% atrás, e 50% mais rápido que o 5950X) e X264 Full HD Benchmark (empatado com os 12900K, e outro salto de 40% sobre o 5950X).

Em games ele apresenta evoluções mais discretas. Enquanto muitos dos testes essencialmente empatam, sinal de que todos os processadores do teste excederam a capacidade de nossa placa de vídeo, vemos ganhos em títulos pontuais que podem chegar a 25% a 3% em games como Counter Strike, Rainbow Six Siege e Cyberpunk 2077. Nesse último, inclusive, tirou um grande gap que separava os AMD Ryzen e os Intel Core, então ou tá na frente, ou tá colada junto dos rivais Core i9.

Seu alto consumo e frequências demandam um arrefecimento exigente

Mas o aumento das frequências e do consumo estouraram também no aquecimento. É obrigatório o uso de uma solução mais robusta de liquid cooling para dar conta deste CPU. Em alta carga, até o Cooler Master de 360mm chegou a quase 90ºC, apenas 5 graus centrígrados abaixo do teto de temperatura de operação. O modo ECO se mostra extremamente eficiente, neste sentido, derrubando o consumo de energia e o aquecimento com um detrimento de performance que raramente passa de um dígito percentuais.

Por fim o Ryzen 9 7950X “é uma besta”, sempre no topo de gráfico de performance ou colado lá, seja nos momentos em que o ciclo de processamento pede performance por thread, onde agora a AMD está colada no que há de melhor Alder Lake, seja quando os threads podem esticar as pernas e fazer o 7950X atropelar o 12900K. O problema aqui, obviamente, é a performance. Até mesmo o 12900K poderá ser encontrado com um preço semelhante ou mais barato que esse Ryzen 9, e com certeza caras como o 7900X pode já dar conta de muitos ciclos de trabalho. E para games, o 7600X cola nele custando uma fração de seu valor, e deve ser uma opção muito mais sensata para uma máquina de alta performance. Mas se você quer o que há de melhor, ou esse processador está colado no topo, ou está lá e sem ninguém por perto para disputar sua coroa.

O AMD Ryzen 9 7950X está no topo de todos os nosso gráficos de performance, seja colado na liderança, seja isolado sozinho na vantagem, e é o mais potente processador que temos em nossos testes atualmente. Só pode ser rivalizado por modelos com custo mais baixo que, em alguns cenários de renderização ou games, entregam quase o mesmo por um preço muito mais baixo