مطالعه بنچمارك‌ پردازنده هاي Ryzen 9 5900X، Ryzen 9 5950X و Ryzen 7 5800X

پردازنده‌هاي نسل جديد AMD با ورود به بازار جهاني، به سال‌ها تقلاي دائمي Intel و AMD براي تصاحب بازار پردازنده‌هاي برتر در پردازش‌هاي تك‌رشته‌اي يا چند‌رشته‌اي پايان دادند. براي مدتي طولاني يك قانون كلي وجود داشت كه براي خريد پردازنده توصيه مي‌شد: اگر به راندمان چند‌رشته‌اي (multi-threaded) قوي براي نرم‌افزارهاي توليد محتوا و حرفه‌اي نياز داريد، بايد به سراغ پلتفرم AMD برويد و اگر بهترين بازي‌ها را با بالاترين راندمان ممكن اجرا مي‌كنيد، بايد به سراغ ساخت يك پي‌سيِ اينتلي برويد. اما اين داستان اكنون به پايان رسيده و AMD هر دو انتخاب را در گزينه‌هاي جديد خود ادغام كرده است.

اين بار يكي از كاركردهاي اصلي مدانديشه متخصصينِ AMD، پي‌سي گيمينگ است و حتي مراسم معرفي پردازنده‌هاي رايزن سري ۵۰۰۰ تقريبا به‌صورت كامل روي راندمان در بازي‌ها متمركز بود كه در آن اشاراتي به راندمان در نرم‌افزارهاي توليد محتوا هم شد. پس از مطالعه صحت ادعاي AMD و تحليلِ راندمان پردازنده‌هاي قدرتمندي مانند Ryzen 9 5900X دركنار ديگر مدل‌هاي اين سري مثل Ryzen 7 5800X، ديگر دليلي براي خريد پردازنده‌هاي اينتل براي پي‌سي مخصوص بازي نمي‌ماند. AMD نه‌تنها راندمان بهتري در تمام رده‌ها و زمينه‌هاي متخصصدي دارد، بلكه به خاطر اينكه اينتل هنوز از PCIe 4.0 همراهي نمي‌كند، از انديشه متخصصين برخورداري از امكانات مدرن برتري دارد و درواقع  ازلحاظ راندمان و امكانات پيشتاز است.

پردازنده‌هاي سري ۵۰۰۰ AMD بر اساس معماري Zen 3 ساخته شده‌اند كه شايد در ظاهر شبيه به معماريِ قبلي Zen 2 به‌انديشه متخصصين برسند، چرا كه هر دو ۷ نانومتري هستند. بااين‌حال AMD معماري Zen 3 را از پايه بازطراحي كرده است تا راندمان IPC (معيار پردازش به ازاي هر سيكل ساعت) و بهره‌وري را تا جايي افزايش دهد كه در اين ميان هيچ يك فداي ديگري نشود. اما بزرگ‌ترين تفاوت ايجادشده در مهاجرت از معماري Zen 2 به Zen 3 اين است كه به‌جاي داشتن دو CCXا(Core CompleX) به ازاي هر CCDا(اCore Compute Die)، اكنون هر CCD فقط يك CCX را در خود جاي مي‌دهد.

هر CCX حالا تا ۸ هسته‌ي پردازشي را در خود جاي مي‌دهد؛ درحالي‌كه اين تعداد در Zen 2 برابر با ۴ هسته به ازاي هر CCX است. اين تغيير نه‌تنها هنگامي كه هسته‌ها با هم اطلاعات ردوبدل مي‌كنند زمانِ تأخير را كاهش مي‌دهد، بلكه به اين معني است كه هر CCX به تمامِ ۳۲ مگابايت حافظه‌ي كش سطح سوم يا L3 دسترسي دارد؛ درحالي‌كه اين ميزان به ۱۶ مگابايت در Zen 2 محدود است. به بيان ديگر، Ryzen 9 5900X به اندازه‌ي Ryzen 9 3900X يعني ۶۴ مگابايت حافظه‌ي كش L3 دارد؛ اما درعين‌حال هر هسته به ۳۲ مگابايت كش دسترسيِ مستقيم دارد كه اين ميزان در Ryzen 9 3900X برابر با ۱۶ مگابايت براي دسترسي مستقيمِ هر هسته است.

ازآنجاكه حافظه‌ي كش در راندمانِ بازي‌ها تأثير زيادي دارد، اين تغيير دركنار افزايش فركانس كاري، به‌طور گسترده به افزايش عملكرد در بازي‌ها منجر مي‌شود. البته بهبود عملكرد در زمينه‌هاي ديگر هم رخ داده كه در بنچمارك‌هاي غير گيمينگ قابل مشاهده است.

احتمالا در جريان باشيد كه پردازنده‌هاي رايزن از چند Chiplet با بسترهاي مجزا استفاده مي‌كنند درحالي‌كه پردازنده‌هاي اينتل هنوز از يك بستر بزرگِ واحد براي تمامِ هسته‌ها و واحد I/O بهره مي‌گيرند. با اين توصيف، پردازنده‌ي 5950X از دو CCD كامل ۸ هسته‌اي با تمام هسته‌هاي فعال در تركيب ۸+۸ استفاده مي‌كند. اما 5900X نياز به CCD-هاي كاملا سالم ندارد و مي‌تواند از دو CCD با سيليكون‌هاي معيوب در تركيب ۶+۶ استفاده كند كه مجموعا ۱۲ هسته را تشكيل مي‌دهد. برعكس دو مدل پرچم‌دارِ اين سري، مدل‌هاي Ryzen 7 5800X و Ryzen 5 5600X تنها به يك سيليكون ۸ يا ۶ هسته‌اي دركنار تراشه‌ي I/O نياز دارند و بنابراين فقط از يك CCD در پردازنده‌هاي خود استفاده مي‌كنند كه درنتيجه‌ي آنُ زمان‌هاي تأخير براي ارتباط بين CCD-ها ازطريق تراشه‌ي I/O وجود نخواهد داشت.

پردازنده‌ي 5800X در تست چند‌هسته‌ايِ آزمون Cinebench R20  امتياز ۵۹۸۲ به دست آورده كه ۲۲ درصد سريع‌تر از 3700X است و ارتقاي راندمان اساسي نسبت به رقيب نسل قبلي حساب مي‌شود و انتظارات ما را از عملكرد Zen 3 بالا مي‌برد. همچنين 5900X نسبت به Core i9-10900K با ارزشي تقريبا برابر، حدود ۳۲ درصد سريع‌تر عمل مي‌كند. اما در مقامِ مقايسه‌ي 5800X با رقيب ديگر ۸ هسته‌اي از اينتل يعني Core i7 10700K، پردازنده‌ي AMD به ميزان ۲۰ درصد سريع‌تر از آن و تنها ۷ درصد كندتر از Core i9 10900K ظاهر شده است.

اجراي آزمون تك‌هسته‌اي مشخص مي‌كند چرا 5900X تا اين حد سريع‌تر از 10900K ظاهر شده است. در اينجا از ۱۶ درصد افزايش راندمان در پردازش تك‌رشته‌اي (single-threaded) صحبت مي‌كنيم كه درعين‌حال ۲۳ درصد نسبت به مدل قبليِ R9 3900X قوي‌تر ظاهر شده است. نتايج تك‌رشته‌اي 5900X و 5950X برابر هستند و بر اين اساس انتظار راندمان بالايي در بازي‌ها خواهيم داشت.

همچنين در اين تست 5900X عموما در فركانس ۴.۹ گيگاهرتز كار كرده كه ۱۰۰ مگاهرتز بالاتر از فركانس بوست رسمي اعلام‌شده براي اين مدل است. درواقع AMD در اين سري نه‌تنها سعي كرده  از رسيدن به حداكثر فركانس بوستِ پردازنده مطمئن شود، بلكه توانسته است از آن پيشي بگيرد تا از تكرار داستاني مشابه با حواشي ايجادشده پيرامون فركانس بوست پردازنده‌هاي Zen 2 در نسل قبلي هم اجتناب كند.

پردازنده‌ي 5800X در اين آزمون قادر بوده است پردازنده‌هاي 3700X و 10700K را با فاصله‌ي ۱۴ درصدي پشت سر بگذارد و تنها ۲ درصد كندتر از Core i9 10900K ظاهر شده است. 5900X هم ۵ درصد سريع‌تر از 3900X و ۹ درصد سريع‌تر از 10900K عمل كرده است. برتري ۹ درصدي نسبت به پردازنده‌اي كه ارزشي برابر دارد جاي انتقادي باقي نمي‌گذارد، مخصوصا اينكه تفاوت راندمان در آزمونِ قبلي بيش از اين بود و اين آزمون را بايد بدترين سناريوي ممكن براي اختلاف راندمان، آن هم در نرم‌افزاري كه هميشه برتري با پردازنده‌هاي اينتل بوده است .

بهبود راندمان تك‌هسته‌اي در تست فتوشاپ نمود بيشتري پيدا مي‌كند، چرا كه هر دو پردازنده‌ي 5900X و 5950X با راندماني تقريبا برابر توانسته‌اند ۱۰ درصد سريع‌تر از 10900K عمل ‌كنند و به ميزان چشمگيرِ ۲۰ درصد بالاتر از Ryzen 9 3900X عملكرد داشته باشند. همچنين 5800X توانسته است ۲۷ درصد بهتر از Ryzen 7 3700X عمل كند.

در اين بازي راندمان 5950X با 5900X با متوسط ۱۲۸ فريم در ثانيه برابر شده كه ۶ درصد از راندمان 10900K كندتر است؛ اما درعين‌حال يك بهبود راندمان دو رقمي نسبت به 3900X به نمايش مي‌گذارد. پردازنده‌ي 5800X ۱۸ درصد افزايش راندمان نسبت به 3700X نشان داده است.

در اينجا هم Ryzen 9 5900X توانسته  استبا فاصله‌ي اندكِ ۵ درصدي، پردازنده‌ي Core i9 10900K را تعقيب كند. اين‌بار شاهد ۸ درصد افزايش راندمان نسبت به 3900X هستيم. اين راندمان براي از ميدان به در كردنِ پردازنده‌هاي ۸ و ۶ هسته‌اي اينتل كفايت مي‌كند. حتي Ryzen 7 5800X هم توانسته است همرده‌ي پردازنده‌هاي گران‌ارزش‌تر Zen 3 ظاهر شود و ۵۰۸ فريم در ثانيه را به‌طور ميانگين كسب كند. اين نتيجه ۲ درصد بهتر از 10700K و ۱۹ درصد بهتر از 3700X است و تفاوتِ بين نسليِ قوي محسوب مي‌شود.

در بازي جديد Watch Dogs: Legion، راندماني قوي از 5900X شاهد هستيم كه همرده‌ي 10700K و تنها دو فريم پايين‌تر از 10900K قرار گرفته است. اين نتيجه ۱۵ درصد نسبت به 3900X بالاتر است كه در اين رزولوشنِ پايين، رقيب Core i5-10400 بوده است. پردازنده‌ي 5800X توانسته به مقدار ۱۶ درصد راندمان را نسبت به 3700X در اين بازي بهبود ببخشد. راندمان پردازنده‌هاي Zen 3 با پردازنده‌هاي پرچم‌دار اينتلي در اين بازي برابري مي‌كند و تنها ۲ فريم كمتر است.

افزايش عملكرد در Horizon Zero Dawn بسيار عالي است. در اينجا 5900X به ميزان ۱۵ درصد سريع‌تر از 3900X ظاهر شده و درواقع از 10900K چندين فريم بيشتر توليد كرده است. Ryzen 7 5800X  تنها چند فريم كمتر توليد كرده و توانسته است ۳ درصد برتر از 10700K و ۱۸ درصد بهتر از 3700X انجام وظيفه كند.

پردازنده‌هاي Zen 3 در Death Stranding مهارنشدني هستند و راندمان مدل‌هاي ۱۲ و ۱۶ هسته‌اي در اين بازي برابري مي‌كند. درعين‌حال هر دو توانسته‌اند با فاصله‌ي ۱۲ درصد پردازنده‌ي پرچم‌دارِ 10900K را پشت سر بگذارند. حتي 5800X توانسته است بهتر از Core i9 10900K عمل كند و درعين‌حال ۱۲ درصد سريع‌تر از 10700K و به ميزان شگفت‌انگيز ۳۳درصد، بهتر از 3700X پردازش كند.

راندمان Ryzen 7 5800X در Shadow of the Tomb Raider با پردازنده‌ي 10900K برابري مي‌كند، درحالي‌كه دو هسته كمتر دارد. اين نتيجه ۹ درصد بهتر از ۸ هسته‌ايِ اينتل و ۲۸ درصد بهتر از پردازنده‌ي همرده‌ي نسل قبلي يعني 3700X است. پردازنده‌هاي 5950X و 5900X جايگاهي بالاتر از 10900K را با ۴ درصد راندمان بهتر از آنِ خود كرده‌اند.

در اين عنوان جديد هم راندمان قوي است و پردازنده‌هاي Zen 3 در ميانگينِ فريم با 10900K برابر يا بهتر عمل كرده‌اند. در اينجا 5800X حدودا ۸ درصد قويتر از 10700K و ۲۷ درصد بهتر از 3700X نتيجه داده كه تحسين برانگيز است. همچنين 5900X توانسته ۲۷ درصد سريع‌تر از 3900X خروجي توليد كند.

نتايج حاصل در Serious Sam 4 هم بر وفق مراد سري رايزن است. مدل 5900X ۱۱ درصد سريع‌تر از 10900K و ميزان خارق‌العاده‌ي ۴۷ درصد قوي‌تر از 3900X ظاهر شده است. از اين نتيجه بهتر ، امتياز 5900X است كه به ميزان ۵۱ درصد بهبود عملكرد  نسبت به 3700X نشان مي‌دهد.

اگر از تمام بنچمارك‌هاي اجراشده با بازي‌هاي نمونه ميانگين بگيريم، درخواهيم يافت كه 5800X تقريبا با 10900K برابر عمل كرده است و در بيشترِ تست‌ها از همتايانِ 5900X و 5950X آنچنان كندتر نيست. درعين‌حال توانسته است ۶ درصد بالاتر از Core i7 10700K و ۲۳ درصد بالاتر از 3700X عمل كند. پردازنده‌ي 5900X هم ۲۰ درصد افزايش راندمان نسبت به 3900X تجربه كرده است. مي‌دانيم  AMD ادعاي ۱۹ درصد بهبود IPC نسبت به نسل قبلي را عنوان كرده؛ اما اينكه اين بهبود را به‌صورت واقعي در بازي‌ها تجربه كنيم، مسئله‌ي ديگري است.

همان‌گونه كه ديديد، تمام پردازنده‌‌هاي معرفي‌شده‌ي جديد، بهبود كاملا محسوسي در برابر رقباي اينتليِ خود به نمايش گذاشتند و در بيشتر نمودار‌ها با فاصله‌ي اندكي با آن‌ها برابري كردند يا در رده‌ي بالاتري از آن‌ها قرار گرفتند. اين برتري در برخي عناوين به‌حدي بود كه قبلا تصور مي‌شد دسترسي به اين راندمان در اين سطح ميسر نباشد؛ اما اجراي بازي‌ها در رزولوشن 1080p كه بيش از رزولوشن‌هاي ديگر به سرعت CPU وابسته است، تضمين كرد كه افزايش راندمان در رايزن‌هاي جديد با ادعاي AMD مطابقت دارد و توانسته است تنها علت موجود براي انتخاب پردازنده‌هاي اينتل به‌جاي AMD را هم به‌طور جدي به چالش بگيرد.

البته اين صف‌آرايي احتمالا دوباره با معرفي و عرضه‌ي پردازنده‌هاي نسل يازدهميِ Rocket Lake تغيير خواهد كرد و اينتل مجددا خواهد توانست در راندمان تك‌هسته‌اي، گوي سبقت را از AMD بربايد يا دست كم به آن نزديك شود. پردازنده‌هاي نسل يازدهم اينتل در بهار سال آينده معرفي و عرضه خواهند شد و براي اولين‌بار پس از سال ۲۰۱۶ و معرفي معماري اسكاي ليك، با معماري جديد و IPC بالاتر كار خواهند كرد و البته همچنان با همان فناوري ۱۴ نانومتري اينتل توليد خواهند شد كه اميد به كاهش مصرف و بهره‌وري در توان را كاهش مي‌دهد.

بايد منتظر بود و رقابت پردازنده‌هاي Zen 3 و سطح موجودي‌ آن‌ها در بازار را رصد كرد و درعين‌حال انتظار داشت كه در عينِ ناباوري، سهم اينتل از بازار پردازنده‌هاي روميزي به تدريج كاسته و در نهايت به برتري AMD منجر شود. حداقل تا زمان عرضه‌ي پردازنده‌هاي نسل يازدهمي اينتل شرايطِ بازار اين گونه رقم خواهد خورد.

انديشه متخصصين شما در رابطه با پردازنده‌هاي جديد رايزن چيست؟ آيا ترجيح مي‌دهيد در ارتقاي بعدي يك پي‌سي بر اساس پلتفرم AMD داشته باشيد يا پلتفرم اينتل؟