Test Ryzena 5 3600: Podkręcanie CPU vs. zmiana opóźnień RAM

[Raidenorius 109]

Cześć.

Zacząłem właśnie mini serię testów swojego Ryzena 5 3600.

Planuję jeszcze wykonać testy SMT on vs. off.

Dziś jednak ram i jego timingi vs czyste podkręcanie CPU.

 

Długo myślałem, jaką procedurę testową przyjąć do testów. Mógłbym iść na łatwiznę i przetestować CPU w grach względnie wymagających dla CPU, jak to robi większość portali. Natomiast w tych testach dostrzegam wiele zależności i powielonych wyników, dlatego opracowałem własną procedurę testową, dzieląc gry na 4 grupy względem współpracy GPU z CPU i RAMem – tj. wg kolejkowania obliczeń, czy inaczej mówiąc – skalowania wielowątkowości. W każdej grupie chciałem wybrać po 2 reprezentantów.

 

Jeżeli chodzi o sposób klasyfikacji gier (podanych jako przykłady – bo poza przetestowanymi grami, podaje przykłady gier podobnych) do danej grupy, to w przypadku większości gier robiłem własne testy skalowania, a wyniki potwierdzałem ze stronami dokonującymi analizy wydajności CPU w danym tytule, a w przypadku gier, których sam nie przetestowałem, zaliczałem je do danej grupy na podstawie analiz przynajmniej dwóch portali.

 

Testy procesorów oraz RAM są dość delikatne i wiele czynników może mieć wpływ na wynik, tym bardziej, że ten powinien być rozpatrywany również w kontekście ew. mikroprzycięć, dlatego do testu dobierałem gry z wbudowanym benchamrkiem lub takie, w których miałem pewność, iż osiągnę powtarzalne wyniki.

 

Strony analizujące wydajność wielowątkową CPU w grach (skalowanie) to m.in.:

- https://www.dsogaming.com/category/pc-performance-analyses/

- https://www.guru3d.com/articles-categories/game-reviews.html

- https://www.overclock3d.net/reviews/software/

- https://www.pcgameshardware.de/

 

Dla przypomnienia, chociaż pewnie wiecie więcej ode mnie na ten temat - kwestia kolejkowania obliczeń:

 

Specyfikacja PC:

CPU: Ryzen 5 3600 + True Spirit 140 Power

RAM: G.SKILL 2x8GB 3200MHz cl14

GPU: ZOTAC GeForce 980Ti AMP Extreme

MOBO: ASUS TUF gaming x570-plus

DRIVE: Samsung 860EVO 1TB

PSU: Seasonic PRIME Ultra Platinum 650W

CASE: Fractal Design Define R5

 

Badane ustawienia CPU oraz pamięci RAM

1. CPU bez PBO - stock (3600mhz) + Ram XMP/DOCP (3200mhz @ 14-14-14-34-48-560 1.35V)

2. CPU bez PBO - podkręcony (4200mhz) + Ram XMP/DOCP (3200mhz @ 14-14-14-34-48-560 1.35V)

3. CPU bez PBO - stock (3600mhz) + Ram manual timings (3200mhz @ 14-14-14-28-42-252 1.365V)

4. CPU bez PBO - podkręcony (4200mhz) + Ram manual timings (3200mhz @ 14-14-14-28-42-252 1.365V)

5. CPU bez PBO - stock (3600mhz) + Ram 3600 XMP(3600mhz @ 16-16-16-36-52-630)

6. CPU bez PBO - podkręcony (4200mhz) + Ram 3600 XMP(3600mhz @ 16-16-16-36-52-630 1.35V)

 

Tu dokładne ręczne opóźnienia:

 

Grupa 1 – Gry mocno oparte na sterowniku - przede wszystkim na pojedynczym wątku głównym (skalujące się bardzo słabo). Jest to niezwykle liczna grupa, która nie powinna dziś istnieć, a jednak takie gry nadal wychodzą i są dość popularne. Gry z tej grupy obciążają w 100% jeden wątek głównego rdzenia i w bardzo niewielkim stopniu korzystają z pozostałych wątków. Dzieje się tak z uwagi na zachowanie sterownika graficznego i API. Wymaga to bardzo dużej wydajności pojedynczego wątku i jest nieco niekorzystne dla posiadaczy GPU z kolejkowaniem obliczeń opartym na sprzęcie (a nie sterowniku – czyli wszystkie współczesne karty AMD) i tych, którzy mają procesor z średnią/słaba wydajnością jednowątkową (czyli posiadaczy procesorów AMD do Ryzenów gen. 2 – Zen 1+ włącznie; dopiero Ryzen gen. 3 – Zen 2 mają wystarczająco mocny pojedynczy wątek). Istniała nawet teoria, iż twórcy gier, opłacani przez Nvidię, celowo optymalizują swoje gry pod dany sprzęt (CPU Intel + GPU NV = super; Intel+AMD= ok; AMD + NV = ok; AMD +AMD = fail).

 

Jak już pisałem, grupa tych gier jest niezwykle liczna. Na grę, którą przetestowałem, wybierałem Total War Shogun 2 CPU benchamrk DX9

Po pierwsze, z uwagi na DX9, jest to skrajny przypadek opisanej wyżej zależności API, sterownika i sprzętu, który mamy (100% obciążenia jednego wątku, <30% pozostałych; chociaż są i gry na DX11, które są jeszcze bardziej skrajne - np. Saints Row 3/4).

Po drugie, gra jest bardzo wymajająca dla CPU, natomiast jest to też skorelowane z powyższym.

Po trzecie, gra ma wbudowany benchmark dla CPU, który narzuca wszystkie ustawienia oraz minimalizuje wpływ GPU (nie samego sterownika, lecz czystej mocy GPU), dzięki czemu wyniki można bezproblemowo porównywać pomiędzy różnymi PC, sprawdzać wprowadzane zmiany w sterowniku itd (jeden w większych, polskich portali też używał tego bencha.

 

Taktowanie CPU vs. opóźnienia ram

 

 

Jak widać, dla Total War: Shogun 2 opóźnienia pamięci ram nie mają praktycznie najmniejszego znaczenia - liczy się wyłącznie czysty hz pojedynczego wątku CPU.

 

Taktowanie ram vs. opóźnienia ram

 

Jak wyżej.

 

Użycie CPU oraz GPU:

 

Inne przykłady gier należących do tej grupy: Counter-Strike: GO, seria Far Cry (wszystkie gry z tym, że przy najnowszych – Far Cry 5 oraz New Dawn - swoje 3 grosze dodaje Denuvo – gry mogą obciążać mocno do 4 wątków), Crysis 1 i 2, seria Anno (z Anno 1800, jako najbardziej wymagającą, na czele), strategie Paradoxu (Stellaris, Europa Universalis, HoI – wszystkie nadal na DX9, gdzie w późnych etapach rozgrywki mamy 20-30fps), GTA 4 (ze swoimi niezwykłymi wymaganiami, gdzie nawet dziś na i7 9700k i RTX 2080ti są dropy do 40-50 klatek, a za wszystkim stoi wykorzystanie CPU),Star Wars Jedi: Fallen Order, The Outer Worlds czy nawet takich cud technologiczny jak Control. Do tej grupy zaliczmy też prawie całą serię Total War, chociaż produkcje po Total War Attila będą nieco lepiej wykorzystywały wielowątkowość, a wyjątkiem są najnowsze gry, które należą do innej grupy – od Total War: Three Kingdoms zaczynając.

W przyszłości, chciałbym dodać tu test Far Cry New Dawn, jako gry z Denuvo

 

 

Grupa 2a – Gry nieco dalsze od sterownika - wykorzystujące wiele wątków, lecz średnio korzystające z technologii HT/SMT. Gry z tej grupy są oparte na DX11, jednak zostały dobrze napisane i potrafią odpowiednio kolejkować obliczenia (były pisane przede wszystkim z myślą o konsolach 8-ej generacji). Natomiast tu moc obliczeniowa pojedynczego wątku nadal ma olbrzymie znaczenie, dlatego naprawdę mocne 4r/8w, jak np. i7 5775c, jest w nich lepsze od tylko solidnych 6r/12w (Ryzen 5 2600/i7-6800K) czy nawet 8r/16w (Ryzen 7 2700). Innymi słowy – gry te nie skalują się zbyt dobrze powyżej 6 wątków.

 

Większość z tych gier zachowuje się bardzo podobnie w miejscach wymagających dla CPU – dlatego wybieram naszego, rodzimego Wiedźmina 3 (który posiada kilka miejsc opartych mocno na CPU).

Test przeprowadzałem 4-krotnie, a wyniki za każdym razem był taki sam (1%low oraz użycie karty różniło się conajwyżej o 1fps/1%).

Test wykonany na rynku w Novigradzie - 2 min biegania dookoła - w ustawieniach 720p, Uber, wszystkie postprocesy on

 

 

Jak widać w nowszej/lepiej napisanej grze sama zmiana timingów może dać tyle, ile daje podkręcenie CPU o 600mhz. Spoiler - nie jest to wyjątek

Wybaczcie za brak testu bonusowego (ddr 3200 cl14 vs. ddr 3600 cl16) - przy najbliższej okazji i przełączeniu ramu na 3600 cl 16 postaram się dodać.

 

Użycie CPU oraz GPU:

 

W tym miejscu miał pojawić się test z Assassin's Creed Origins, ponieważ ten jest tworem dość specyficznym, a jego mocniejszy narzut na CPU winka z zastosowanego zabezpieczenia – Denuvo. Dlatego AC leży gdzieś pomiędzy grupami 2a i 2b, wymagając przede wszystkim wydajności jednowątkowej a do tego, jest w stanie obciążyć mocno 8 wątków. Niestety, moje GPU spłaszcza wszystkie wyniki benchmarka (w 720p i przy ustawieniach wyższych niż średnie), a w zwykłej grze nie byłem w stanie utrzymać powtarzalności.

 

 

Grupa 2b – gry położone nieco bliżej sprzętowego kolejkowania - wykorzystujące naprawdę dobrze procesory wielordzeniowe (lepiej skalujące się powyżej 6 wątków/lepiej wykorzystujące HT/SMT), lecz nadal z bardzo istotną wydajnością jednowątkową.

Do testów w tej grupie posłużył mi CPU killer, sprawiający, że CPU staje w 100% bottleneckiem - Planet Coaster.

Test przeprowadzony na benchamrkowej mapie społeczności - Elbinea - polegał na zapełnieniu parku i uruchomieniu wszystkich atrakcji (5000 gości i ponad 20000 elementów), następnie odpaleniu kamery seat na jednej z atrakcji w centrum parku (Cube 6). Dzięki zapisowi stanu gry tuż przed testem, uzyskałem 100% powtarzalność.

Planet Coaster 1920x1200, Medium (to w sumie bez znaczenia, bo na high wynik o 1 fps niższy):

 

Taktowanie CPU vs. opóźnienia ram

 

Wynik z W3 powtórzył się - niższe opóźnienia dają bardzo podobne wyniki do podkręceniu CPU (różnica na poziomie błędu statystycznego).

 

Taktowanie ram vs. opóźnienia ram

 

Warto natomiast zauważyć, że wyższe taktowanie ramu dało bardzo dobre efekty i w przypadku Planet Coastera lepiej pójść w stronę maksymalizacji taktowania. Możę to wskazywać na fakt, iż dla gry nadal ważniejsza jednowątkowa.

 

Użycie CPU oraz GPU:

 

Grupa 3 – gry oparte na sprzętowym kolejkowaniu - wykorzystujące tyle wątków, ile fabryka dała (jedyna grupa, gdzie liczba wątków może mieć takie znaczenie jak wydajność jednowątkowa). Wszystkie gry z tej grupy są grami natywnymi API Vulkan lub DX12. To tu, tak jak w przypadku pierwszej grupy, bardzo istotne będzie czy mamy GPU od AMD czy od NV.

 

Za benchmark w tej grupie posłużyło mi Ashes of the Singularity: Escalation, dlatego, iż posiada wbudowany benchmark CPU oraz benchmark ogólny, z odizolowanym wynikiem CPU, a do tego działa na aż 3 API – DX11, DX12, Vulkan.

Postanowiłem skupić się na benchmarku GPU, który również bardzo mocno obciąża CPU a do tego ma odizolowany wyniki dla tegoż.

Testy w 768p, ustawienia High.

 

DX12 Taktowanie CPU vs. opóźnienia ram

 

Vulkan Taktowanie CPU vs. opóźnienia ram

 

W obu przypadkach polepszenie timingów ram daje dość zbliżone efekty, natomaist na Vulkanie widać, że przewyższyło ono wynik samego podkręcenia CPU (ręczne opóźnienia ram dały więcej niż podbicie cpu o 600mhz). Warto też zauważyć, jak bardzo ten test był wymagający dla CPU - przy Cpu 3600mhz oraz ram xmp, to CPU ograniczyło liczbę klatek do 88 na DX12.

 

Porównanie wszystkich API:

 

Taktowanie ram vs. opóźnienia ram

 

Użycie CPU oraz GPU w Vulkanie

 

Trzeba też zaznaczyć, że w Vulkanie gra korzystała z ok. 6,5gb pamięci RAM, natomiast w DX12 z ok. 10gb.

Kolejną grą z tej grupy jest Shadow of the Tomb Raider DX12, ponieważ również posiada wbudowany benchmark odizolowanym wynikiem CPU + jest grą open World.

Test przeprowadziłem na podstawie wbudowanego benchamarku, lecz nie całego, a części najmocniej obciążającej CPU - 3 część benchamrku w wiosce.

720p, ustawienia wysokie

 

Taktowanie CPU vs. opóźnienia ram  GPU było ograniczeniem, dlatego większa uwagę należy zwrócić na 1% low

 

Ponownie niemalże taki sam wpływ na wydajność.

Taktowanie ram vs. opóźnienia ram

 

Niemalże na równi (może z lekkim wskazaniem dla 3600 cl16).

 

Użycie CPU oraz GPU

Widać, że GPU było ograniczeniem, dlatego większa uwagę należy zwrócić na 1% low

Przykłady innych gier z tej grupy: prawie wszystkie gry na Vulkanie (m.in. seria Doom, seria Wolfenstein, World War Z, Detroit: Become Human czy ostatnio dodane w Rainbow Six Siege) oraz kilka gier z natywnym DX12 (Civilization VI – bez wsparcia dla HT/SMT; Division 2 DX12, Forza Horizon 4, Grid (2019), Gears 5, Battlefield V DX12 – po updatach, czy nawet Call of Duty: Modern Warfare).

 

Uffff – to byłoby na tyle.

Celem było przetestowanie CPU w każdej możliwej sytuacji związanej z grami. Oczywiście to jest niemożliwe do osiągnięcia, jednak mam nadzieję, że podział na te 4 grupy daje jakiś pogląd na i umożliwi ew. innym porównanie. Wyszło w sumie tyle, że we wszystkich nowszych tytułach 600mhz dla Zen 2 jest warte mniej więcej tyle, ile ręczne przestawienie timingów. Mam nadzieję, że test SMT da ciekawsze wyniki

Edytowane 29 Listopada 2022 przez Raidenorius

[stark2991 593]

Szkoda że na tym forum nie ma możliwości lajkowania. Szacun za test

[Raidenorius 109]

Lece z drugą częścią testu - SMT off vs. SMT on (czyli 6 rdzeni/6 wątków vs. 6 rdzeni/12 wątków).

 

Specyfikacja PC:

CPU: Ryzen 5 3600 + True Spirit 140 Power

RAM: G.SKILL 2x8GB 3200MHz cl14

GPU: ZOTAC GeForce 980Ti AMP Extreme

MOBO: ASUS TUF gaming x570-plus

DRIVE: Samsung 860EVO 1TB

PSU: Seasonic PRIME Ultra Platinum 650W

CASE: Fractal Design Define R5

 

Badane ustawienia CPU oraz pamięci RAM

1. CPU bez PBO - stock (3600mhz) SMT off

2. CPU bez PBO - podkręcony (4200mhz) SMT off

3. CPU bez PBO - stock (3600mhz) SMT on

4. CPU bez PBO - podkręcony (4200mhz) SMT on

 

We wszystkich ustawieniach CPU współpracował z pamięcią Ram manual timings (3200mhz @ 14-14-14-28-42-252 1.365V)

Dokładne timingi w poście wyżej.

 

Zacznę od tego, iż istniej pewna teoria, wg której CPU z wyłączona wielowątkowością dla rdzenia, ma poprawioną komunikację wewnętrzną.

Na pierwszy ogień test w Aida (po lewej SMT off, po prawej SMT on)

4200mhz:

 

3600mhz (po lewej SMT off, po prawej SMT on):

 

Co można zaobserwować, to fakt, że wyłączenie SMT spowalniało pamięć trzeciopoziomową

 

Opis grup w poście wyżej.

Pierwsza grupa i test w Shogunie 2 CPU benchmark:

 

Porównanie użycia CPU (6r/6w vs. 6r/12w):

 

Rezultat w sumie spodziewany - jest to gra z pierwszej grupy, czyli mocno położona na sterownik i obciążająca przede wszystkim jeden rdzeń, jednak 0,1% low oraz 1%low był wyraźnie niższe przy wyłączonym SMT (dla pewności test powtarzałem 3 razy - zawsze ten sam wynik), a sam wynik średniego FPS, też trochę spadł. Ciekawe - być może jednostka gospodarowania zasobami Windows (scheduler) została specjalnie zoptymalizowana pod SMT dla Ryzenów.

 

Druga grupa - A. Wiedźmin 3, 720p, uber:

 

Porównanie użycia CPU (6r/6w vs. 6r/12w):

 

Tu zdecydowanie bardziej jest widoczna przewaga opcji z włączonym SMT. Nic też dziwnego - W3, co też pokazują zrzuty użycia CPU, potrafi wykorzystać spokojnie 6 wątków, a w tle zawsze mamy jakieś procesy itd.

 

Druga grupa - B. Planet Coaster, 1920x1200, Medium:

 

Porównanie użycia CPU (6r/6w vs. 6r/12w) - gdzieś zpodziałem screena z SMT off przy 4,2ghz, wybaczcie, jest 3,6ghz z SMT off:

 

Będąc szczerym, spodziewałem się większej różnicy, ale jak widać, dla schedulera DX11 to DX11 i jeżeli nie wtryni się dodatkowo sterownik, to wynik w ramach grupy 2 będzie podobny.

 

Trzecia grupa i Ashes of the Singularity: Escalation 768p, High, Vulkan, GPU benchmark:

 

Porównanie użycia CPU (6r/6w vs. 6r/12w):

 

Tu dochodzi do lekkiego nokautu SMT off, w szczególności biorąc pod uwagę osobny wynik CPU frame - jasne staje się, że to właśnie CPU był ograniczeniem platformy.

 

Trzecia grupa i Shadow of the Tomb Raider DX12, 720p, wysokie:

 

Porównanie użycia CPU (6r/6w vs. 6r/12w):

 

Podobna sytuacja jak wyżej, przede wszystkim gdy spojrzymy na 0,1% i 1%low. Tu, dla mnie pewnym ograniczeniem jest GPU - myślę, że wynik średniego FPS z lepszą kartą mógłby być wyższy.

 

Tyle. Nie potwierdził się ani jeden test, który wskazywał, że można coś zyskać w grach, przy wyłączonym SMT na Ryzenach (a tych jest trochę na YT). Być może kwestia danej konfiguracji PC (innego GPU), być może wprowadzono usprawnienia do schedulera Windows lub pozostałe testy był testami ogólnymi, podczas gdy moje dają maksymalny narzut na CPU.

 

Jeżeli macie jakieś testy z wiarygodnych źródeł, zapodajcie

Edytowane 29 Listopada 2022 przez Raidenorius

[prajbx 17]

Super się czytało, dzięki za wysiłek. Czemu ten temat został zakopany? Bardzo byłoby fajnie gdyby ktoś z większą wiedzą na temat pociągnął dalej dyskusję.

 

Co do testów to najciekawsze jest dla mnie wytłumaczenie czemu gry z 3 grupy z testu nr 1 tak dobrze wypadają w przypadku AMD. Fajnie byłoby wykonać testy skupiając się na tej grupie i porównując takie "obecne standardy" czyli 1600af (6c/12t z nieco słabszym pojedynczym wątkiem), 3600 (6c/12t z dosyć silnym pojedynczym wątkiem), coś nieco starszego 4c/8t od intela (np. 7700k po prostu taktowanie i 1 wątek) i może jakieś jeszcze 4/8 albo 6/12 z nowszych inteli. Można by wtedy pokusić się o jakieś zobrazowanie tego jak będą wyglądały wymagania odnośnie procesorów w najbliższych latach i mieć to tak "czarno na białym". Bo w tej chwili to głównie widzę, że albo ktoś pisze "amd 6 tanich rdzenie bardziej przyszłościowe" albo "moj i5 robi 5Ghz i niszczy wszystko co amd wypuszcza".

[Reddzik 4835]

Bardzo fajny teścik. Miałem RAM 3733mhz, ale skręciłem na XMP.

Przydało by się porobić coś podobnego z innym prockiem, bo jednak jest za duża "wojna", nadal ludzie mają tendencje do mówienia, że AMD do biura/pracy a Intel tylko do gier.

[Raidenorius 109]

Super się czytało, dzięki za wysiłek. Czemu ten temat został zakopany? Bardzo byłoby fajnie gdyby ktoś z większą wiedzą na temat pociągnął dalej dyskusję.

 

Co do testów to najciekawsze jest dla mnie wytłumaczenie czemu gry z 3 grupy z testu nr 1 tak dobrze wypadają w przypadku AMD. Fajnie byłoby wykonać testy skupiając się na tej grupie i porównując takie "obecne standardy" czyli 1600af (6c/12t z nieco słabszym pojedynczym wątkiem), 3600 (6c/12t z dosyć silnym pojedynczym wątkiem), coś nieco starszego 4c/8t od intela (np. 7700k po prostu taktowanie i 1 wątek) i może jakieś jeszcze 4/8 albo 6/12 z nowszych inteli. Można by wtedy pokusić się o jakieś zobrazowanie tego jak będą wyglądały wymagania odnośnie procesorów w najbliższych latach i mieć to tak "czarno na białym". Bo w tej chwili to głównie widzę, że albo ktoś pisze "amd 6 tanich rdzenie bardziej przyszłościowe" albo "moj i5 robi 5Ghz i niszczy wszystko co amd wypuszcza".

Dzięki.

Naprawdę przyzwoite testy z porównywaniem CPU robi Gamer Nexus (np.

) Chłopacy tam naprawdę dużo czasu poświęcają metodologi oraz sprawdzeniu wyników (odchyleń itd.).

Co prawda, ja by nie używał ustawień medium (co im się zdarza), lecz poszukał takiego miejsca, w którym GPU jest wykorzystywane w 90 lub mniej % na ustawieniach wysokich przy mocniejszych cpu (ew. zszedłbym z rozdzielczością, co dodatkowo obciąży komunikację CPU-GPU); natomiast ich testy mają jakąś wartość.

Wyniki testów CPU mogą tracić wartość z każdą większa aktualizacją Windowsa. Także wyniki testów Ryzenów 3xxx, które były wykonywane w okolicach premiery, można dziś do kosza wrzucić, bo MS poprawił scheduler i każdy CPU z SMT działa dziś lepiej (tak samo z procesorami z dwoma CCD).

 

Chętnie sam bym coś protestował, ale nie mam dostępu do większej liczby CPU