AMD Ryzen Threadripper 3970X: 32 core che ora vanno al massimo

Dopo aver annunciato, all'inizio del mese di novembre, che ci sarebbe stata una terza generazione di processori Ryzen Threadripper quest'oggi AMD ne inizia la commercializzazione. Con essa possono venir pubblicate le prime recensioni, compresa la nostra di questo articolo incentrata sul modello top di gamma Ryzen Threadripper 3970X. Sono ben 32 i core all'interno di questa CPU, basata sulla stessa architettura Zen 2 che AMD ha adottato per i processori Ryzen della serie 3000.

Come vedremo nel corso dell'articolo con i processori Ryzen Threadripper 3000 AMD ha introdotto molte novità, sia nella forma di una nuova piattaforma sia per quanto riguarda il design dell'architettura. Grazie a questi cambiamenti le nuove CPU non solo permettono di ottenere prestazioni superiori rispetto a quelle che le hanno precedute ma cambiano completamente lo scenario complessivo in quegli ambiti applicativi nei quali, con i processori Ryzen Threadripper 1000 e 2000, le prestazioni complessive non riuscivano a scalare tanto quanto il numero di core a disposizione.

Nella tabella seguente sono riassunte le caratteristiche tecniche di tutte le CPU AMD Ryzen Threadripper sino ad oggi rese disponibili da AMD.

Notiamo come AMD abbia incrementato il TDP di questi processori rispetto alle corrispondenti versioni di seconda generazione, passando dai precedenti 250 Watt agli attuali 280 Watt. E' stato confermato dall'azienda che i sistemi di raffreddamento certificati per i processori Ryzen Thradripper 2000 della serie WX possono essere utilizzati anche con questi due nuovi modelli senza alcun tipo di problema.

Il passaggio all'architettura Zen 2 e alla tecnologia produttiva a 7 nanometri ha permesso ad AMD di ottenere un netto balzo in avanti per quanto riguarda le frequenze di clock: aumentano infatti di oltre il 20% quelle di base clock, con dati Turbo max che sono sempre superiori ma soprattutto con frequenze all core che rimangono su valori ben più elevati. Nel caso del sample di CPU Ryzen Threadripper 3970X utilizzata nei nostri test siamo passati dai 3,2 GHz all core del modello Ryzen Threadripper 2990WX a ben 3,9 GHz con la nuova CPU. La ricaduta sul piano prestazionale è ben evidente, come vedremo nelle pagine seguenti.

In coda all'annuncio odierno, incentrato sui processori Ryzen Threadripper 3970X e 3960X a 32 e 24 core, c'è la conferma di una indiscrezione emersa online nelle scorse settimane. All'inizio del prossimo anno AMD renderà disponibile la CPU Ryzen Threadripper 3990X dotata al proprio interno di 64 core, capace di gestire sino a 128 threads in parallelo. Con questo processore AMD manterrà invariato il TDP, sempre 280 Watt come le altre CPU Ryzen Threadripper della serie 3000, elevando ulteriormente la potenza di elaborazione con quelle applicazioni che riescono a sfruttare al meglio un elevatissimo numero di core.

AMD non ha fornito alcuna indicazione in merito alla frequenza di clock e al costo di questo modello, tantomeno indicando se vi sarà anche una versione a 48 core. Il CES di Las Vegas dovrebbe essere la sede nella quale AMD annuncerà questo processore, divulgandone tutte le specifiche. La nostra personale previsione è di un prezzo di 2.999 dollari, con una frequenza di clock base di 3,2 GHz e una Turbo max che arriverà a 4,5 GHz, per il modello Ryzen Threadripper 3990X.

Con questi nuovi processori AMD propone anche una nuova piattaforma, basata su socket sTRX4: meccanicamente è identico a quello TR4 delle prime due generazioni di processore Ryzen Threadripper ma dal punto di vista elettrico non c'è compatibilità. Il passaggio obbligato alle nuove schede madri è legato alla necessità di assicurare piena compatibilità con il controller PCI Express Gen 4.0 integrato nei nuovi processori, oltre ad aprire spazio in termini di alimentazione anche alle future generazioni di processore Ryzen Threadripper che arriveranno negli anni a venire. AMD non ha voluto specificare per quanto a lungo questo socket verrà utilizzato ma è abbastanza scontato attendersi che resterà invariato anche con i processori Ryzen Threadripper di quarta generazione al debutto tra 2020 e 2021.

Un nuovo design del processore

Con i processori Ryzen Threadripper 3000 AMD ha adottato la stessa architettura Zen 2 delle CPU Ryzen 3000, oltre che dei processori EPYC di seconda generazione. E' proprio da questi ultimi che AMD è partita per ricavare i modelli Ryzen Threadripper: troviamo quindi lo stesso design interno a chiplets, basato su 4 die di processore dotati ciascuno di un massimo di 8 core al proprio interno affiancati da un chip I/O che integra al proprio interno il controller memoria e quello PCI Express Gen 4.0.

E' questa la principale novità delle CPU Ryzen Threadripper 3000 rispetto ai modelli 1000 e 2000: il memory controller DDR4 quad channel, capace di sfruttare ufficialmente memorie DDR4-3200, ha una latenza di accesso identica tra tutti i processori integrati nella CPU. Per i modelli Ryzen Threadripper di precedente generazione il design prevedeva l'affiancamento di un massimo di 4 die a 8 core ciascuno, collegati tra di loro attraverso Infinity Fabric: due di questi die integravano controller memoria DDR4 dual channel, offrendo latenze differenti a seconda di quale specifico core andasse ad accedere al controller memoria. Se la chiamata era da un core integrato nel die dotato di memory controller la latenza finale era la più bassa, ma se questo avveniva da un core integrato in uno dei die adiacenti ecco che la latenza subiva un impatto molto netto.

Questo cambio di design architetturale ha permesso alle CPU Ryzen Threadripper 3000 di rimuovere tutti i limiti prestazionali delle versioni di precedente generazione con quelle applicazioni che sono fortemente dipendenti dalla latenza di accesso dalla memoria. Tutto questo senza perdere i benefici del gran numero di core, anzi offrendo ancora più potenza di elaborazione grazie alla frequenza di clock incrementata in misura considerevole con il passaggio alla tecnologia produttiva a 7 nanometri.

Nello schema seguente abbiamo messo a confronto i risultati prestazionali ottenuti dai due processori Ryzen Threadripper 2990WX e Ryzen Threadripper 3970X, entrambi con architettura a 32 core: è evidente come il nuovo modello offra ben di più di quanto la sola frequenza di clock lasci pensare.

L'incremento medio nei nostri benchmark è stato del 49,4%, risultato che deve tenere conto della ridottissima incidenza di alcuni dei test del benchmark SPECviewperf 13 come degli incrementi considerevoli ottenuti ad esempio con il benchmark Indigo. In generale notiamo come gli aumenti più consistenti arrivino con quelle applicazioni che sono maggiormente dipendenti dal comparto memoria e che in questo senso si avvantaggino della ridotta latenza della nuova piattaforma Ryzen Threadripper 3000 rispetto a quella di precedente generazione. Ad incidere positivamente sui risultati troviamo anche la frequenza di clock, tanto base come all core, oltre alle ottimizzazioni introdotte in questo processore nel passaggio dalle architetture Zen (serie 1000) e Zen+ (serie 2000) a quella Zen 2 (serie 3000).

Come segnalato, anche la piattaforma è cambiata: si passa al chipset AMD TRX40 montato su schede madri dotate di socket sTRX4. Con questa piattaforma AMD offre un massimo di 72 linee PCI Express per periferiche di vario tipo, tutte Gen 4.0; ne beneficia anche il collegamento tra processore e chipset, che è ora PCI Express 4.0 x8 così da quadruplicare la bandwidth di comunicazione rispetto alla piattaforma X399 di precedente generazione.

Le 72 linee sono divise in due blocchi: le 56 gestite dal controller integrato nel processore vantano una bandwidth bidirezionale di 112GB/s. A queste si sommano le 16 linee sempre Gen 4.0 per periferiche del controller integrato nel chipset AMD TRX40, collegato al processore da un link a 16 GB/s; sempre nella CPU troviamo poi una banda di collegamento a 5 GB/s per un massimo di 4 periferiche SuperSpeed USB gestite dal controller integrato nel processore. Per la piattaforma concorrente Intel Core-X, basata su chipset X299, troviamo controller integrato con un massimo di 48 linee di tipo Gen 3.0, capace di una bandwidth bidirezionale massima di 48 GB/s. Il controller integrato nel PCH Intel supprta sino a 24 linee PCI Express 3.0 ma è collegato alla CPU da un bus bidirezionale da 4 GB/s: il totale di bandwidth a disposizione del processore Intel Core-X, in forma cumulata, è di 52 GB/s contro i 133 GB/s delle nuove piattaforme AMD Ryzen Threadripper 3000.

Consumi e configurazione di prova

Abbiamo misurato i consumi dei differenti processori inseriti in questa analisi rilevando quanto assorbito dall'alimentatore alla presa della corrente: il dato riportato comprende quindi il consumo dell'intero sistema, monitor escluso, e non quello unicamente riferito al processore. In idle notiamo come i consumi siano di fatto tutti identici a parità di piattaforma utilizzata: i sistemi di risparmio energetico portano infatti in automatico tutte le CPU ad operare ad un livello di consumo che è estremamente contenuto. Per le CPU AMD con GPU integrata, appartenenti alla famiglia G, abbiamo utilizzato una scheda madre Mini-ITX Gigabyte AB350N-Gaming WiFi, modello che in idle ha un consumo inferiore rispetto a quello della scheda madre ATX con socket AM4 utilizzata per gli altri processori AMD. Da questo deriva il consumo a livello di piattaforma, evidenziato dal dato in idle, che è ben inferiore.

Il consumo del processore Ryzen Threadripper 3970X è ovviamente elevato, vista la sua complessità, ma risulta essere allineato a pieno carico a quello del modello Ryzen Threadripper 2990WX con lo stesso numero di core. Tutto questo, come abbiamo visto poco sopra, incrementando le prestazioni complessive in misura a dir poco marcata.

Queste le CPU inserite a confronto:

• Intel Core i9-10980XE (18C;36T;3GHz)
• Intel Core i9-7980XE (18C;36T;2,6GHz)
• Intel Core i9-7960X (16C;32T;2,8GHz)
• Intel Core i9-7900X (10C;20T;3,3GHz)
• Intel Core i7-7820X (8C;16T;3,6GHz)
• Intel Core i9-9900KS (8C;16T;4GHz)
• Intel Core i9-9900K (8C;16T;3,6GHz)
• Intel Core i7-9700K (8C;8T;3,6GHz)
• Intel Core i5-9600K (6C;6T;3,7GHz)
• Intel Core i5-9400F (6C;6T;2,9GHz)
• Intel Core i3-9350KF (4C;4T;4GHz)
• Intel Core i7-8700K (6C;12T;3,7GHz)
• Intel Core i5-8600 (6C;6T;3,6GHz)
• Intel Core i5-8400 (6C;6T;2,8GHz)
• Intel Pentium 5400GS (2C;4T;3,7GHz)
• AMD Ryzen Threadripper 3970X (32C;64T;3,7GHz)
• AMD Ryzen Threadripper 2990WX (32C;64T;3GHz)
• AMD Ryzen Threadripper 2970WX (24C;48T;3GHz)
• AMD Ryzen Threadripper 2950X (16C;32T;3,5GHz)
• AMD Ryzen Threadripper 2920X (12C;24T;3,5GHz)
• AMD Ryzen 9 3900X (12C;24T;3,8GHz)
• AMD Ryzen 7 3700X (8C;16T;3,6GHz)
• AMD Ryzen 5 3600X (6C;12T;3,8GHz)
• AMD Ryzen 5 3600 (6C;12T;3,6GHz)
• AMD Ryzen 7 2700X (8C;16T;3,7GHz)
• AMD Ryzen 5 2600X (6C;12T;3,6GHz)
• AMD Ryzen 5 2600 (6C;12T;3,4GHz)
• AMD Ryzen 5 3400G (4C;8T;3,7GHz)
• AMD Ryzen 3 3200G (4C;4T;3,6GHz)
• AMD Ryzen 5 2400G (4C;8T;3,6GHz)
• AMD Athlon 3000G (2C;4T;3,5GHz)
• AMD Athlon 240GE (2C;4T;3,5GHz)
• AMD Athlon 3000G (clock@3,85GHz; DDR4@3,2GHz)

Di seguito i restanti componenti utilizzati in questa analisi:

• Sistema operativo: Windows 10 Pro italiano
• SSD: Samsung 960 EVO 500GBs
• Driver video NVIDIA GeForce 430.86 WHQL
• Scheda video: NVIDIA GeForce RTX 2080 Founders Edition
• Alimentatore: CoolerMaster Silent Pro Gold 800 Watt
• Scheda madre socket AM4: Asus CrossHair VII Hero Wi-Fi
• Scheda madre socket AM4: Asus CrossHair VIII Hero Wi-Fi
• Scheda madre socket AM4: Gigabyte AB350N-Gaming WiFi
• Scheda madre socket LGA 1151: ASUS Strix Z390-F Gaming
• Scheda madre socket LGA 2066: ASRock X299 Taichi CLX
• Scheda madre socket TR4: Asus Zenith Extreme
• Scheda madre socket sTR4: Asus Zenith Extreme II
• Memoria scheda madre socket LGA 1151: 2x8Gbytes DDR4-2667 (15-15-15-36 2T)
• Memoria scheda madre socket AM4 (Ryzen 3000): 2x8Gbytes DDR4-3200 (16-15-15-36 1T)
• Memoria scheda madre socket AM4 (Ryzen 2000): 2x8Gbytes DDR4-2933 (15-15-15-36 2T)
• Memoria scheda madre socket TR4: 4x8Gbytes DDR4-2933 (15-15-15-36 2T)
• Memoria scheda madre socket sTR4: 4x8Gbytes DDR4-3200 (15-15-15-36 2T)
• Memoria scheda madre socket LGA 2066: 4x8Gbytes DDR4-2400 (15-15-15-36 2T) - serie 7000
• Memoria scheda madre socket LGA 2066: 4x8Gbytes DDR4-2993 (15-15-15-36 2T) - serie 10000

Queste le applicazioni utilizzate nell'analisi:

Povray 3.7.0
rendering one CPU
rendering all CPU

Cinebench 20
rendering 1 CPU
rendering x CPU

Blender 2.79
bmw benchmark scene

Corona Benchmark 1.3

7-Zip 18.05 x64
valutazione totale, MIPS

Winrar 5.60
benchmark integrato, KB/s

Handbrake 1.1.1 - 64bit
conversione video 4K in H.265 MKV 1080p30; cropping Custom; constant Framerate

V-Ray Next
benchmark CPU

Indigo benchmark v4.0.64 (M samples/s)
bedroom - CPU
supercar - CPU

VeraCrypt 1.23-Hotfix-2
AES
Serpent
Twofish
Camellia
Kuznyechik

PCMark 10
PCMark 10 Score
Essentials
Productivity
Digital content creation

Davinci Resolve

Shadows of the Tomb Raider - DX 12 qualità alta, TAA
1920x1080
2560x1440

Tom Clancy's The Division 2 - DX12, qualità alta
1920x1080
2560x1440

F1 2018 - qualità alta, anti aliasing TAA, anisotropico 16x
1920x1080
2560x1440

Far Cry 5 - Qualità alta
1920x1080
2560x1440

Total War: Three Kingdoms - qualità alta, battle benchmark
1920x1080
2560x1440

Tom Clancy's Ghost Recon Wildlands - qualità alta
1920x1080
2560x1440

Assassin's Creed Odyssey - qualità alta
1920x1080
2560x1440

Metro Exodus - impostazione qualitativa high
1920x1080
2560x1440

Analisi prestazioni: difficile chiedere di più

Dai 32 core del processore Ryzen Threadripper 3970X ci attendiamo prestazioni molto elevate con gli ambiti nei quali i predecessori già spiccavano; performances molto elevate sono anche quelle che dovremmo registrare con quelle applicazioni che sfruttano i molti core a disposizione ma che con le due precedenti generazioni di CPU Ryzen Threadripper erano penalizzate dalla latenza di accesso della memoria.

I grafici lasciano poco spazio ai commenti: in tutti i test la CPU Ryzen Threadripper 3970X distanzia gli altri modelli a confronto in misura a dir poco netta. Sono questi gli scenari d'uso nei quali questo processore mostra il meglio di cui è capace, distanziando le CPU Ryzen Threadripper di precedente generazione, quella Intel Core i9-10980XE presentata quest'oggi e la proposta Ryzen 9 3950X con architettura a 16 core.

Il quadro complessivo non cambia passando alle applicazioni multimediali e di produttività personale: dove Ryzen Threadripper 3970X non è in cima alla classifica è nel benchmark con WinRAR e con PCMark 10. In entrambi i casi i risultati sono nel complesso molto validi e superiori a quelli delle CPU Ryzen Threadripper della serie 2000, a confermare come la nuova architettura interna permetta di ottenere evidenti positive ricadute in termini di latenza di accesso.

Passiamo ora ad analizzare il comportamento con alcuni giochi, utilizzando la scheda video NVIDIA GeForce RTX 2080 con le risoluzioni di 1920x1080 e 2560x1440 pixel selezionando impostazioni qualitative alte ma non tra le più spinte. Si tratta di uno scenario atipico per processori dotati di GPU integrata ma che permette di capire a che tipo di risultato si potrebbe pervenire bypassando la GPU integrata in favore di una scheda video di elevata potenza montata su slot PCI Express.

Ryzen Threaripper 3970X non è una CPU destinata a sistemi per il gaming: 32 core non hanno senso in questo scenario di utilizzo, ma identica considerazione può essere fatta per un numero dimezzato, e soprattutto l'investimento di 2.000 dollari per l'acquisto di questo processore non sarebbe ripagato. Detto questo, il comportamento di questa CPU è molto valido anche in questo scenario di utilizzo con prestazioni che sono elevate e soprattutto un comportamento che non risente dell'elevato numero di core. Non abbiamo dovuto abilitare il gaming mode, a differenza di quanto richiesto dalle CPU Ryzen Threadripper della serie 2000, per ottenere il massimo con i giochi; questa modalità è stata resa necessaria solo con Far Cry 5, gioco che soffre di un bug prestazionale nel momento in cui si utilizzano CPU con un elevato numero di core.

Con il processore Ryzen Threadripper 3970X scopriamo forse quello che sin dal debutto sarebbero potute essere le CPU Ryzen Threadripper: soluzioni che abbinano un elevato numero di core alla capacità di garantire prestazioni elevate in ogni ambito di utilizzo. Con la terza generazione cambia l'architettura sottostante e vengono risolti i limiti di design che portavano, con alcune tipologie di applicazioni, a evidenti limiti prestazionali. Difficile ora poter chiedere di più a questi processori.

Il dato di sintesi media conferma il posizionamento del processore Ryzen Threadripper 3970X al vertice tra i processori desktop sino ad oggi analizzati su queste pagine. Fatta solo eccezione per i giochi, ambito per il quale il comportamento è molto valido ma la soluzione ideale non è di certo una CPU con 32 core, la nuova arrivata della gamma AMD si posiziona sempre al primo posto distanziando in misura netta non solo la corrispondente versione di precedente generazione ma anche tutti gli altri modelli Intel e AMD ora disponibili in commercio.

E' bene ricordare che questo processore viene proposto ad un listino ufficiale di 1.999 dollari: costa quindi il doppio della proposta concorrente Intel Core i9-10980XE e più del doppio con riferimento al modello Ryzen 9 3950X per piattaforme socket AM4. Non solo questo: le CPU Ryzen Threadripper di terza generazione richiedono schede madri nuove, già pronte per la vendita ma di certo tutto tranne che economiche. E' questo il prezzo da pagare per poter avere a disposizione il processore più potente tra quelli in commercio, in grado di distanziare in misura netta tutti gli altri e andando ben oltre a quanto accessibile con la CPU Ryzen Threadripper 2990WX basata sullo stesso numero di core.

Ryzen Threadripper 3970X è un processore che per via del suo costo non può essere di certo consigliato all'utente consumer ma che trova motivo di esistere in ambito workstation. Gli scenari d'uso che permette di sfruttare sono i più disparati ma in generale è consigliabile tanto per chi utilizza applicazioni che sfruttano sempre al 100% i core (esempio: rendering) sia per quelle meno esigenti ma che comunque richiedono molto in single threaded (esempio: visualizzazione e modellazione). Se con le due precedenti generazioni di processore Ryzen Threadripper il primo ambito risultava ideale e il secondo invece penalizzato dall'architettura del controller memoria, con la terza generazione tutto si livella verso l'alto: difficile trovare un abbinamento migliore di questo al momento attuale.

Se sino a 3 anni fa ci avessero detto che AMD sarebbe stata capace di distanziare Intel in misura marcata in ambito HEDT, alla luce di quelle che erano le forze in campo in quel momento, sarebbe stato molto difficile crederci. La realtà, 3 anni dopo, è di una AMD che è stata capace con le prime 3 generazioni di architettura Zen di affiancare prima e distanziare in seguito Intel nel segmento delle proposte desktop. La CPU Ryzen Threadripper 3970X è solo la conferma della bontà del lavoro svolto da AMD in questi ultimi anni, in attesa di vedere all'opera anche la declinazione Ryzen Threadripper 3990X con ben 64 core al proprio interno.