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Review AMD Ryzen 9 3950X [AM4]

Pasando a un estándar mucho más allá de lo que la mayoría podríamos necesitar, pero en ello demostrando lo que es capaz de hacer en este momento, AMD sorprendió al mercado con un procesador de 16 núcleos en el socekt AM4. El Ryzen 9 3950X basado en la famosa arquitectura Zen 2 ofrece un rendimiento que puede llevarse muy bien bajo escenarios de gran demanda multi hilo, como también en videojuegos, (una cierta transición desde el socket AM4 a TRX4).

Para entender más que lo hace ser una gran bestia del computo a nivel entusiasta veamos como está conformado internamente.

Arquitectura.

 

De esta forma se encuentra modularizado el CPU, y esto lo vimos con Ryzen Threadripper y los procesadores Epyc para servidores, todo esto utilizando la carretera de alta velocidad llamada Infinity Fabric 2.0, la cual comunicará ambas unidades CCD a través del cIOD.

Con estos nuevos procesadores, y el nuevo soporte para PCIe 4.0, se hizo necesario actualizar el chipset. Para ello aparece el nuevo X570, el cual otorga mas puertos SATA y NVMe, todos a través de lainterface PCIe 4.0, además de puertos USB 10Gbps (USB 3.2 Gen2). Obviamente la comunicación con el CPU continúa mediante un enlace PCIe 4.0 x4.

Todo está en el ruteo

Para poder comunicarse entre los cores, todo el ruteo de pistas pasa a través del IO die, quien finalmente es el encargado de comunicar los CCD entre sí, y el CPU con las memorias y los demás componentes. Para poder lograr esto, se tuve que aumentar la cantidad de capas de substrato a 12.

Un acercamiento de una de las capas del CPU, se pueden apreciar a simple vista, las líneas Infinity Fabric, que van desde los CCD hasta el IO. No existe comunicación directa entre los 2 CCD.

Nueva topología en el diseño

Con este nuevo desafío en diseño de incorporar mas cores, dentro de un mismo tamaño de socket, la movida mas clara fue pasar a una topología de chiplets. De esta forma, pueden agregar mas y mas cores, tan solo agregando o quitando chips de la empaquetadura.

La unidad básica de Zen2 es el CCD, el cual se compone de 2 unidades CCX (Core Complex) de 4 cores cada una, y 16MB de cache L3 (el doble de antes). Por lo que, cada unidad CCD de Zen2 posee 8cores/16Threads como máximo, y 32MB de cache L3.

Esta topología es la que vemos en los procesadores Ryzen 5 y Ryzen 7 de tercera generación. Ya que el máximo de cores es 8. Recordemos que la comunicación con el IO es a través de la Infinity Fabric, y es este chipset el encargado de comunicarse con el resto de componentes.

Cuando se quiere ir más allá de los 8 cores, es necesario agregar un CCD mas, con esto el máximo serán 16 cores / 32 Threads y 64MB de cache L3. Es por esto que un procesador como el Ryzen 9 3950X (16C/32T) es posible.

Mejoras a nivel Interno (Mejor caché y nuevas etapas)

A un alto nivel, el núcleo se parece mucho a lo mismo que ya conocemos de Zen. Los aspectos más destacados del diseño Zen 2 incluyen un predictor de rama (branch predictor) L2 diferente conocido como un predictor TAGE, una duplicación de la memoria caché micro-op, una duplicación de la memoria caché L3, un aumento en los recursos enteros, un aumento en los recursos de carga / almacenamiento y soporte para AVX-256 de una sola operación (o AVX2).

A pesar de todos estos cambios, AMD ha declarado que no hay una penalización de frecuencia al utilizar AVX2, en función de su plataforma de frecuencia con reconocimiento de energía.

AMD también ha realizado ajustes en el sistema de caché, el más notable es el caché de instrucciones L1, que se ha reducido a la mitad a 32 kB, pero la asociatividad se ha duplicado. La memoria caché de datos L1 y las memorias caché L2 no han cambiado, sin embargo, los buffers de traducción (TLB) han aumentado su compatibilidad. AMD también afirma que ha agregado un mayor soporte de virtualización con respecto a la seguridad, lo que ayuda a habilitar las funciones en el futuro.

Dando una mirada rápida, es fácil decir que duplicar la memoria caché microoperatoria ofrecerá una mejora significativa del IPC en una serie de escenarios, y combinar eso con un aumento en los recursos de carga / almacenamiento ayudará a impulsar más instrucciones. El caché L3 doble ayudará en cargas de trabajo específicas, como lo haría el soporte de operación única AVX2, pero el predictor de rama mejorado también mostrará un aumento en el rendimiento sin formato. En resumen, para un análisis en papel, la mejora de + 15% de IPC de AMD parece ser un número muy razonable para promocionar.

Seguridad: Algo que se mantiene con Zen 2

Uno de los temas importantes del pasado año, y que se mantiene a lo largo de lo que va el 2019, es la seguridad en los CPUs, específicamente aquellos basados en arquitectura X86. Ya que su diseño y microcódigo, permitía a personas maliciosas poder realizar tareas de forma remota, o ejecutar código malicioso para extraer data, sin que uno se diera cuenta.

Como todos los procesadores basados en la arquitectura Zen, estos nuevos Zen 2, poseen mitigaciones a nivel de hardware y también a nivel del sistema operativo ya implementadas por Microsoft. Por lo que, no estarían afectos a los recientes y mas conocidos problemas de seguridad en los CPUs, que por el lado de Intel, se ha transformado en un gran dolor de cabeza.

Soporte y Overclock de Memorias

Otro de los puntos que esta nueva familia de procesadores Ryzen mejora, es el soporte y el overclock en las memorias. Algo que en las actuales generaciones de procesadores Ryzen causaba muchos dolores de cabeza. Pues bien, con este nuevo Zen 2, y el mejorado chip I/O, utilizar memorias de alta frecuencia no será problema, y tampoco lo será llevarlas a lo mas alto en sus frecuencias.

De hecho, prometen que se pueden lograr frecuencias de hasta 5100MHz en las memorias (que lo permitan, claramente) y todo esto por aire. Esto se pudo lograr, en parte por lo mencionado antes, de separar los chips en el CPU y proveer un mejor controlador de memoria en el chipset IO, en conjunto con el chipset X570. Además de que con Infinity Fabric 2.0, se implementan unos divisores de forma automática, para mantener la estabilidad del sistema en su conjunto.

Toda vez que instalamos memorias rápidas en nuestro nuevo sistema, Infinity Fabric operará a una relación 1:1 con la frecuencia de las memorias, esto hasta que se alcanza una frecuencia de 3733MHz. Cuando sobrepasemos esa frecuencia, automáticamente IF entrará en un modo de relación 2:1, esto significa que operará a la mitad de la frecuencia de la memoria.

Esto obviamente conlleva a que la latencia aumentará un poco, y el rendimiento se vea impactado en aproximadamente 1-2%, pero esto lo tuvieron que hacer para poder mantener la estabilidad del IF, y de paso poder lograr frecuencias mas altas en las memorias.

 

Especificaciones.

EspecificacionesAMD Ryzen 9 3950XAMD Ryzen 9 3900XAMD Ryzen 7 3800XAMD Ryzen 7 3700XAMD Ryzen 7 2700XIntel Core i9 9900K
Proceso de Fabricación7nm7nm7nm7nm12nm14nm
Cores16128888
Threads322416161616
Frec. Base3.5 GHz3.8 GHz3.9GHz3.6 GHz3.7 GHz3.6 GHz
Frec. Máx4.7 GHz4.6 GHz4.5GHz4.4 GHz4.3 GHz5.0 GHz
Caché L28MB6MB4MB4MB4MB2MB
Caché L364MB64MB32MB32MB16MB16MB
TDP105W105W105W65W105W95W
Sist. Refrigeración-Wraith Prism with RGB LEDWraith Prism with RGB LEDWraith Prism with RGB LEDWraith Prism with RGB LEDN/A
Precio USD$499$329$254$485
Precio CLPPCFactory: $ 869.990$ 445.000$ 389.990$ 315.900$ 250.000$ 439.900

 

Plataforma de Pruebas y Metodología.

Plataforma de Pruebas 
Procesador- AMD Ryzen 9 3950X
Placa Madre- GIGABYTE X570 AORUS MASTER
Memorias- G.Skill TridentZ 3200 MHz 2x8GB
Refrigeración- EK-XLC Predator 240
Tarjeta de video- Sapphire Pulse RX 5700 XT 8GB
Fuente de Poder- Corsair RM1000X
Almacenamiento- Corsair MP600 1TB M.2 PCIe 4.0
Monitor- ASUS MG28UQ
  • Sistema operativo Windows 10 Pro x64 [Update 1903].
  • Las pruebas fueron realizadas en un ambiente con temperatura de 25ºC aproximadamente.
  • La plataforma fue utilizada sin gabinete.
  • Driver de Video utilizado: Adrenalin 2020 Edition 20.2.2
  • Las resoluciones de las pruebas sintéticas son las predeterminadas por cada uno de los benchmarks.

 

Pruebas 2D.

Pruebas 3D.

 

 

Overclocking.

 

Aunque tengamos que sacrificar las frecuencias tope de algunos núcleos para ir a los 4.2 GHz para los 16 cores, vemos una significante mejora de rendimiento en multi-núcleo. La mejora que nos entregó el overclock realizado alcanzó hasta un 10% más.

Se sacrifica rendimiento mono núcleo, sin embargo exprimir con overclocking un modelo como este apuntaría a un uso multi-núcleo y no mono núcleo.

 

Consumo y Temperatura.

 

El consumo de este modelo de 16 núcleos, posee un reposo de 32W, mientras que bajo estrés puede desarrollar un total de 133W al 100% de carga, nos deja con 28W por sobre lo entregado como TDP. Ya con overclocking el procesador desarrolla un consumo que sobrepasa los 200W fácilmente, llegando hasta los 216W en su pick máximo. Claramente en carga sin overclocking no muestra ser un procesador de tales características, si es que lo comparamos a lo que podría desarrollar la competencia o un Threadripper de 16 cores, lo que todos estos datos de consumo parecen estar más que apropiados para todo lo que nos entrega este modelo de AMD.

 

La temperatura que podría ser un apartado donde podríamos haber encontrado alguna experiencia no muy agradable con este modelo, reflejo entregar datos totalmente diferentes. Debemos recordar que este modelo no trae refrigeración de fabrica, por lo que la experiencia en este ámbito estará bajo cuanto están dispuestos a invertir en mantener fresco este modelo. Bajo un sistema de refrigeración liquida AIO de alto rendimiento, se experimentó como máximo en carga 74°C nada mal para este coloso de socket AM4, bajo overclocking tampoco fue tan mal considerando que en consumo generó  hasta un 62% más, mientras que en temperatura se elevó en tan solo 13°C.

Conclusión.

Hablar del AMD Ryzen 9 3950X son palabras mayores, si bien tenemos frente a nosotros tan solo el socket AM4 que lleva más de 3 años en el mercado, este socket nos ha demostrado tener una capacidad sorprendente al entregar sin problema el soporte a un procesador de las características que posee este Ryzen9 3950X. AMD cumplió con su palabra al entregar un socket sin cambios físicos en este con duración hasta el 2020.

La placa madre es algo muy importante al momento de elegir un procesador como el Ryzen 9 3950X, tenemos frente a nosotros ni más ni menos que 16 núcleos, con un rendimiento capaz de equiparar sin problema equipos workstation en muchos aspectos, por lo que la elección de una compañera para este no habrá que tomárselo a la ligera. Más allá de conocer el soporte que entrega el fabricante, recomendamos buscar un modelo robusto a nivel eléctrico para que pueda dar soporte al 100% de este procesador.

La carencia de una solución de refrigeración en este modelo puede tener un pro y contra, la ventaja de no tenerlo es que se presenta a un precio más asequible, considerando que un sistema de refrigeración para un procesador como este podría agregar fácilmente alrededor de $50.000 CLP al precio final (como mínimo), pero para quienes costean un procesador así, es muy probable que ya posean refrigeración de alto rendimiento y bueno la desventaja es este gasto extra que debemos considerar.

En Chile no tenemos muchas unidades de este modelo, claramente fue un procesador con una demanda que probablemente AMD no esperaba y se vio superada, por lo que tiende a escasear, algo similar a lo que le paso al Ryzen 9 3900X en su inicio, que con el tiempo se estabilizó la disponibilidad.

Para finalizar este apartado de la revisión debemos decir que este modelo de AMD es un modelo clave entre el paso de una plataforma de uso “entusiasta” a una plataforma de trabajo real (workstation), muy versátil al reunir las características principales de ambos mundos.

 

 

 

Agradecimientos.

Debemos agradecer a PC Factory nuevamente por danos la posibilidad de probar este AMD Ryzen 9 3950X.

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