Processori AMD Ryzen: dalla serie 1000 a quella 5000, 38 CPU a confronto

Processori AMD Ryzen: dalla serie 1000 a quella 5000, 38 CPU a confronto

Nel corso di poco meno di 4 anni AMD ha introdotto sul mercato varie evoluzioni di processore Ryzen e Ryzen Threadripper, offrendo varie novità architetturali che si traducono in superiori prestazioni. Vediamo come nel passaggio dai primi Ryzen 1000 agli ultimi Ryzen 5000, comprese le versioni Ryzen Threadripper, il quadro sia cambiato in questo confronto tra 38 differenti CPU

di pubblicato il nel canale Processori
ThreadripperZenRyZenAMD
 

Sin dal debutto iniziale sul mercato avvenuto a marzo 2017, i processori AMD Ryzen hanno rappresentato una importante novità nel mercato dei processori. Si veniva da anni nei quali Intel aveva capitalizzato un netto margine di vantaggio su AMD per quanto riguarda le prestazioni dei propri processori desktop e mobile. Il divario era così netto che era per Intel di fatto sufficiente aggiornare ogni anno i propri modelli della famiglia Core con update che permettevano di ottenere marginali incrementi delle prestazioni, quantificabili in media tra il 5% e il 10% rispetto alla precedente generazione.

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Tutto questo è bastato, sino alla primavera 2017, ad assicurare ad Intel un netto margine di vantaggio sulle proposte concorrenti di AMD. Con il debutto della prima generazione di processori della famiglia Ryzen, indicati con la serie numerica 1000, tutto è però cambiato. I nuovi modelli hanno introdotto infatti un'architettura molto più potente rispetto a quella precedente, abbinata ad un numero di core mai visto prima in sistemi desktop rivolti alla massa dei consumatori: dai tipici 4 core quale massimo delle CPU Intel di quell'epoca si è passati agli 8 core dei modelli Ryzen 7, con la fascia mainstream rappresentata dalle proposte Ryzen 5 dotata di 6 core.

Un balzo in avanti netto da parte di AMD, capace di ottenere un aumento del 52% dell'instruction per clock con le CPU basate su architettura Zen rispetto a quella Excavator di precedente generazione. In quel momento, siamo nella primavera del 2017, le prestazioni delle CPU Ryzen erano arrivate in media a pareggiare di fatto le proposte Intel, facendo di meglio negli ambiti multitasking grazie al maggior numero di core a disposizione e patendo negli ambiti single threaded dove le superiori frequenze di clock e l'IPC ancora più elevato delle proposte Intel potevano avere la meglio.

AMD ha aggiornato, con una cadenza di circa 15 mesi, i processori Ryzen offrendo varie novità architetturali e incrementandone sensibilmente le prestazioni. Accanto ai modelli Ryzen standard, abbinati a schede madri socket AM4, AMD ha presentato anche le versioni Ryzen Threadripper per i cosiddetti sistemi HEDT (High-End Desktop): stessa architettura, numero di core incrementato e diversa scheda madre per processori che derivano direttamente dai modelli EPYC pensati per i datacenter. Nella seguente tabella abbiamo riassunto le caratteristiche tecniche alla base delle varie versioni di processore Ryzen che AMD ha reso disponibili in commercio sino ad ora.

Processore Arch. Tecnologia
produttiva
n° Max
Core
Socket Chipset Debutto GPU
Ryzen 1000 Zen 14nm 8 AM4 serie 300 3/2017 no
Ryzen Threadripper 1000 Zen 14nm 16 TR4 X399 8/2017 no
Ryzen 2000 Zen + 12nm 8 AM4 serie 400 4/2018 no
Ryzen 2000G Zen 14nm 4 AM4 serie 400 2/2018 si
Ryzen Threadripper 2000 Zen + 12nm 32 TR4 X399 8/2018 no
Ryzen 3000 Zen 2 7nm 16 AM4 serie 500 7/2019 no
Ryzen 3000G Zen + 12nm 4 AM4 serie 500 10/2019 si
Ryzen Threadripper 3000 Zen 2 7nm 64 sTR4 TRX40 11/2019 no
Ryzen Threadripper 3000 Pro Zen 2 7nm 64 sTR8 TRX80 7/2020 no
Ryzen 4000G Zen 2 7nm 8 AM4 serie 500 3/2020 si
Ryzen 5000 Zen 3 7nm 16 AM4 serie 500 11/2020 no

I primi processori Ryzen 1000 e Ryzen Threadripper 1000 sono basati su architettura Zen, costruiti con tecnologia produttiva a 14 nanometri; l'evoluzione successiva, la famiglia 2000, ha visto il passaggio ad architettura Zen + con processo produttivo a 12 nanometri ad eccezione dei primi processori Ryzen 2000G con GPU Vega integrata che adottano architettura Zen e tecnologia produttiva a 14 nanometri. Il passaggio alle CPU Ryzen e Ryzen Threadripper della serie 3000 è stato più netto: nuova architettura Zen 2 e tecnologia produttiva a 7 nanometri, con un evidente balzo in avanti dell'IPC rispetto alle due architetture precedenti. I processori Ryzen 3000G con GPU integrata adottano la stessa architettura delle proposte della famiglia 2000: architettura Zen +  e tecnologia produttiva a 12 nanometri.

Dinamica simile è quella che si è verificata nel passaggio alle CPU Zen 3, adottata dalle CPU Ryzen 5000 per sistemi desktop e che sarà utilizzata anche per le previste versioni Ryzen 5000G con GPU integrata. Queste ultime andranno a prendere il posto dei modelli Ryzen 4000G, basati su architettura Zen 2 e proposti da AMD unicamente in sistemi di partner OEM. Per la famiglia Ryzen Threadripper la gamma 3000 ha visto nuove proposte standard affiancate a quelle Pro: queste ultime sono dotate di controller memoria DDR4 a 8 canali, contro i 4 canali delle CPU Ryzen Threadripper, venendo proposte da AMD unicamente in sistemi di clienti OEM richiedendo nuovi socket e chipset. Vedremo sicuramente una proposta Zen 3 anche per la famiglia Ryzen Threadripper, con indicazione numerica 5000, nel corso del 2021.

Nel corso dell'evoluzione dei vari modelli di processore Ryzen e Ryzen Threadripper AMD ha implementato varie innovazioni architetturali, grazie alle quali sono aumentate le frequenze di clock ma più di tutto è stato incrementato l'IPC dei singoli processori. In questo articolo abbiamo messo a confronto 38 differenti versioni di processore Ryzen e Ryzen Threadripper, di tutte le gamme presentate da AMD, così da poter analizzare in che modo ne siano cambiate le prestazioni e come AMD negli ormai 4 anni di presenza sul mercato delle CPU Ryzen abbia innovato e offerto ai clienti soluzioni sempre più potenti.

Questi i modelli di processore AMD Ryzen che siamo riusciti ad ottenere in redazione e a testare, divisi per generazione:

Ryzen 5000: architettura Zen 3, tecnologia produttiva 7 nanometri

  • Ryzen 9 5950X (16C;32T;3,4GHz)
  • Ryzen 9 5900X (12C;24T;3,7GHz)
  • Ryzen 7 5800X (8C;16T;3,8GHz)
  • Ryzen 5 5600X (6C;12T;3,7GHz)

Ryzen 3000: architettura Zen 2, tecnologia produttiva 7 nanometri

  • Ryzen 9 3950X (16C;32T;3,5GHz)
  • Ryzen 9 3900XT (12C;24T;3,8GHz)
  • Ryzen 9 3900X (12C;24T;3,8GHz)
  • Ryzen 7 3800XT (8C;16T;3,9GHz)
  • Ryzen 7 3800X (8C;16T;3,9GHz)
  • Ryzen 7 3700X (8C;16T;3,6GHz)
  • Ryzen 5 3600XT (6C;12T;3,8GHz)
  • Ryzen 5 3600X (6C;12T;3,8GHz)
  • Ryzen 5 3600 (6C;12T;3,6GHz)
  • Ryzen 3 3300X (4C;8T;3,8GHz)
  • Ryzen 3 3100 (4C;8T;3,6GHz)

Ryzen 3000G: architettura Zen+, tecnologia produttiva 12 nanometri

  • Ryzen 5 3400G (4C;8T;3,7GHz)
  • Ryzen 3 3200G (4C;4T;3,6GHz)

Ryzen 2000: architettura Zen+, tecnologia produttiva 12 nanometri

  • Ryzen 7 2700X (8C;16T;3,7GHz)
  • Ryzen 5 2600X (6C;12T;3,6GHz)
  • Ryzen 5 2600 (6C;12T;3,4GHz)

Ryzen 2000G: architettura Zen, tecnologia produttiva 14 nanometri

  • Ryzen 5 2400G (4C;8T;3,6GHz)
  • Ryzen 3 2200G (4C;4T;3,5GHz)

Ryzen 1000: architettura Zen, tecnologia produttiva 14 nanometri

  • Ryzen 7 1800X (8C;16T;3,6GHz)
  • Ryzen 7 1700X (8C;16T;3,4GHz)
  • Ryzen 7 1700 (8C;16T;3GHz)
  • Ryzen 5 1600X (6C;12T;3,6GHz)
  • Ryzen 5 1600 (6C;12T;3,2GHz)
  • Ryzen 5 1500X (4C;8T;3,5GHz)
  • Ryzen 5 1400 (4C;8T;3,2GHz)
  • Ryzen 3 1300X (4C;4T;3,4GHz)
  • Ryzen 3 1200 (4C;4T;3,1GHz)

Ryzen Threadripper 3000: architettura Zen 2, tecnologia produttiva 7 nanometri

  • Ryzen Threadripper 3990X (64C;128T;2,9GHz)
  • Ryzen Threadripper 3970X (32C;64T;3,7GHz)

Ryzen Threadripper 2000: architettura Zen+, tecnologia produttiva 12 nanometri

  • Ryzen Threadripper 2990WX (32C;64T;3GHz)
  • Ryzen Threadripper 2970WX (24C;48T;3GHz)
  • Ryzen Threadripper 2950X (16C;32T;3,5GHz)
  • Ryzen Threadripper 2920X (12C;24T;3,5GHz)

Ryzen Threadripper 1000: architettura Zen, tecnologia produttiva 14 nanometri

  • Ryzen Threadripper 1950X (16C;32T;3,6GHz)

Sono 38 processori, divisi tra le famiglie Ryzen e Ryzen Threadripper. Non siamo riusciti ad avere disponibilità di alcuni modelli della famiglia Ryzen Threadripper: in particolare le versioni 3960X (24 core), 1920X (12 core) e 1900X (8 core), mentre la gamma Ryzen Threadripper 2000 è completa con tutte le versioni proposte da AMD. E' assente dalla nostra lista il processore Ryzen 7 2700, l'unico della serie Ryzen 2000 a non essere stato incluso; sono invece presenti tutti i modelli standard delle serie Ryzen 1000, Ryzen 3000 e Ryzen 5000.

Mancano anche all'appello i processori Ryzen specificamente sviluppati per i sistemi OEM dei clienti, oltre a quelli identificati con la sigla GE: si tratta di versioni a basso consumo con GPU integrata che tipicamente non possono venir acquistati sfusi nel canale retail.. Non abbiamo testato in questa analisi le CPU Ryzen 4000, modelli che sono basati su architettura Zen 2 con GPU Vega e che AMD ha proposto in declinazione desktop unicamente per i sistemi OEM senza metterli in vendita ufficialmente nel canale retail. Abbiamo omesso anche le versioni Ryzen PRO in quanto corrispondenti, per specifiche tecniche, alle CPU non PRO con lo stesso nome di prodotto.

Per una lista completa di tutte le versioni di processore Ryzen sino ad oggi rese disponibili da AMD, comprese le versioni OEM e quelle destinate a specifici mercati, rimandiamo al database pubblicato su Wikipedia a questo indirizzo.

Come cambia l'IPC tra Zen, Zen +, Zen 2 e Zen 3

Valutare come l'IPC (Instructuon Per Clock), cioè il numero di istruzioni che possono essere elaborate dal processore ogni ciclo di clock, possa essere migliorato con l'evoluzione dell'architettura Zen presuppone di analizzare lo scenario prestazionale a parità di frequenza di clock. L'incremento di quest'ultima è però una delle caratteristiche adottate da AMD per migliorare nel corso del tempo le prestazioni delle CPU Ryzen. Per questo motivo abbiamo preso quale riferimento il comportamento della CPU Ryzen 3 1200, basata su architettura Zen con tecnologia produttiva a 14 nanometri, inserendo i risultati dei vari processori Ryzen riparametrati a quelli della CPU di riferimento lasciando ogni processore alla propria frequenza di clock di serie.

Abbiamo scelto di analizzare i processori alle loro frequenze di clock di serie, senza quindi procedere a fissare la frequenza su un valore comune (esempio: 3GHz) in modo da estromettere questa variabile dalla valutazione dell'IPC. La considerazione dietro questa scelta è squisitamente pratica: un utente acquista una CPU per utilizzarla alle sue specifiche di default, sempre che non voglia overcloccarla, non abbassandone la frequenza a livello del modello precedente per valutarne l'IPC. Quando un'azienda presenta una versione di processore basata su nuova architettura l'eventuale incremento della frequenza di clock è inoltre uno degli elementi, accanto alle modifiche architetturali, che contribuiscono ad alimentarne le prestazioni rispetto ai modelli già in commercio.

I primi dati sono quelli con Povray e Cinebench R20, benchmark che integrano una modalità di test single threaded che utilizza uno solo dei core a disposizione. In questo modo possiamo isolare il numero dei core dal risultato prestazionale finale, incentrando l'attenzione sulle differenze date dal quantitativo di cache, dall'architettura del singolo core e dalla sua frequenza di funzionamento. Notiamo come si giunga di fatto a un raddoppio delle prestazioni con le CPU Ryzen 5000 rispetto a quella Ryzen 3 1200 preso quale riferimento: quest'ultima ha una frequenza di boost clock massima di 3,4GHz, valore inferiore di oltre 1GHz rispetto a quella della proposta Ryzen 9 5950X, ma questo da solo spiega solo in parte il forte divario prestazionale registrato in questi due test. Il resto viene dalle evoluzioni architetturali, con un aumento dell'IPC che da Zen a Zen 3 è stato decisamente sostanzioso.

Se confrontiamo, sempre in ambito single core, processori Ryzen tutti con lo stesso numero di core e caratteristiche simili quanto a frequenza di clock possiamo ottenere una stima dell'incremento dell'IPC registrato nel passaggio tra le varie architettura tenendo conto sia dell'aumento della frequenza di clock sia delle migliorie architetturali. Se nel passaggio da Zen a Zen + le migliorie sono state marginali, ben più consistente è il risultato nel passaggio a Zen 2 ma ancora più netto quello con la più recente architettura Zen 3. Quale ulteriore elemento di analisi riportiamo le massime frequenze di boost clock per ciascuna di queste CPU, valori che sono stati toccati e di fatto mantenuti stabilmente nell'esecuzione di questi test single threaded:

  • Ryzen 7 1800X: 4GHz
  • Ryzen 7 2700X: 4,3GHz
  • Ryzen 7 3800X: 4,5GHz
  • Ryzen 7 3800XT: 4,7GHz
  • Ryzen 7 5800X: 4,7GHz

Prendendo quale riferimento Ryzen 7 3800XT e Ryzen 7 5800XT, modelli caratterizzati dalla stessa frequenza di boost clock massima, emerge in modo netto il margine di vantaggio dell'architettura Zen 3 su quella Zen 2. AMD ha quantificato nel 19% circa l'aumento medio dell'IPC nel passaggio rta queste due architetture, valore che cambia a seconda del tipo di applicazione ma che qui ritroviamo in modo chiaro nei test single threaded a parità di frequenza di clock massima.

Passando ai risultati multicore di questi due benchmark emerge un quadro di ancora più evidente vantaggio prestazionale. Ipotizzando una scalabilità perfettamente lineare dei risultati dobbiamo considerare come la CPU Ryzen 3 1200 integri 4 core e possa processare un massimo di 4 threads, mentre per le CPU Ryzen più evolute i core aumentano sino a 16 integrando supporto al Simultaneous Multi Threading che raddoppia il numero di theads processabili rispetto a quello dei core. Vediamo come le prestazioni incrementino sino a oltre 7 volte rispetto a quelle di riferimento, cifra che è in parte giustificata dall'aumento nel numero di core (quattro volte tanto prendendo le CPU a 16 core), in parte dal supporto SMT che incide mediamente con un margine che possiamo stimare nel +25% a seconda dell'applicazione. La restante parte del boost prestazionale è giustificata dalle innovazioni a livello di architettura con le varie evoluzioni Zen, Zen +, Zen 2 e Zen 3.

Handbrake e V-Ray Next sono altri due test che ben testimoniano il livello di scalabilità delle prestazioni ottenuto da AMD aumentando il numero di core ed implementando le varie migliorie architetturali con le successive versioni di processore Ryzen. Anche in questo caso il balzo in avanti è giustificato dall'aumentato numero di core, dalle frequenze di clock più alte e dal supporto SMT senza però trascurare quello dato dagli affinamento architetturali che sono stati introdotti nel corso del tempo.

Andiamo ora a studiare quale sia il comportamento di alcune ben definite categorie di processori Ryzen e Ryzen Threadripper, raggruppate per caratteristiche tecniche simili.

Ryzen 5 a 6 core: la scelta tipica degli appassionati

E' risaputo che i processori di fascia media sono quelli ai quali la maggior parte degli utenti appassionati guarda con attenzione, in quanto tipicamente compatibili con il proprio budget di spesa. Da questo la scelta di una delle CPU della famiglia Ryzen 5, modelli che in tutte le evoluzioni dell'architettura AMD Ryzen hanno mantenuto quale massimo il numero di core pari a 6 e la capacità di processare sino a 12 thread in parallelo.

Di fatto le CPU Ryzen 5 a 6 core sono considerate dei best buy, in grado di offrire un ottimo bilanciamento in ambiti multitasking e multithreading oltre che ben figurare anche nel gaming grazie alle frequenze di clock non contenute.

La crescita delle prestazioni passando alle varie generazioni di processore Ryzen 6 è ben evidente, pur restando invariato il numero di core e di thread e beneficiando solo di un marginale aumento della frequenza di base clock. Notiamo chiaramente come con il passaggio all'architettura Zen 3 si sia registrato un balzo in avanti delle prestazioni mediamente più consistente rispetto alle precedenti evoluzioni, con variazioni più o meno importanti a seconda del tipo di applicazione.

L'andamento medio ben evidenzia quanto segnalato poco sopra: la CPU Ryzen 5 5600X è mediamente il 71% più veloce, nei nostri test, rispetto al modello Ryzen 5 1600 che rappresenta la baseline tra le CPU Ryzen a 6 core prodotte da AMD. Un netto balzo in avanti nei poco più di 3 anni e mezzo che separano il debutto sul mercato di queste due CPU.

Confronto a 8 core: le 4 generazioni di Ryzen 7

I processori Ryzen sono stati presentati sin dalla prima generazione in versione con un massimo di 8 core, declinazioni che sono state proposte anche con le successive versioni nonostante AMD abbia anche messo a listino versioni con 12 e 16 core per la gamma Ryzen 3000 e Ryzen 5000. Al pari di quanto visto con i processori Ryzen a 6 core, le CPU a 8 core sono quelle per le quali sono presenti versioni in tutte le declinazioni dei processori Ryzen.

Al pari di quanto visto con le CPU Ryzen 5 a 6 core le CPU Ryzen 7 a 8 core evidenziano gli incrementi prestazionali offerti da AMD nelle evoluzioni delle varie architetture. Il balzo in avanti più netto, variabile a seconda delle applicazioni, è ovviamente quello della CPU Ryzen 7 5800X con architettura Zen 3 che vanta un incremento dell'IPC consistente rispetto alle versioni precedenti.

Da questo un andamento medio che vede le CPU con architettura Zen 2 e Zen 3 che distanziano in modo più marcato le versioni di prima e seconda generazione. L'incremento medio delle prestazioni del 76% nel passaggio dalla CPU Ryzen 7 1700 a quella Ryzen 7 5800X nel giro di poco più di 3 anni è giustificato quindi sia dalla superiore frequenza di clock sia dagli incrementi in termini di IPC registrati nei passaggi dall'architettura Zen sino a quella Zen 3. Il tutto, lo ricordiamo, a parità sia di numero di core che di thread processabili per tutte queste CPU pari rispettivamente a 8 e 16.

Ryzen 3: quando 4 core possono bastare

La famiglia di processori Ryzen 3 comprende modelli con un massimo di 4 core, alcuni dei quali anche con supporto al SMT e pertanto in grado di gestire sino a 8 threads in parallelo. Nel corso dell'evoluzione delle varie famiglie di CPU Ryzen le frequenze di clock di questi modelli sono aumentate, rendendo sempre più interessanti queste proposte anche in virtù del loro costo contenuto. Mancano CPU Ryzen 3 della famiglia 5000: al momento attuale AMD non ha ancora presentato versioni con architettura Zen 3 che rientrano in questa gamma di modelli.

Nella famiglia Ryzen 3 troviamo anche modelli con suffisso G: si tratta delle versioni con GPU integrata, che a parità di indicazione numerica con i modelli desktop standard sono basati su architettura di precedente generazione. Da questo l'architettura Zen, con tecnologia produttiva a 14 nanometri, per le CPU Ryzen 3 2000G e quella Zen+, con processo a 12 nanometri, per le proposte Ryzen 3 3000G. A differenza delle proposte desktop senza GPU integrata, infine, le CPU Ryzen 5 con GPU integrata e suffisso G sono dotate di 4 core al proprio interno e non di 6 core: per questo motivo sono state inserite in questo gruppo di processori e non nel precedente.

Passando da un modello di processore al successivo notiamo come la maggior parte delle CPU Ryzen 3 siano basate su architettura Zen a 14 nanometri, compresi i modelli della serie 2000 con GPU integrata. Per questi modelli il supporto all'SMT e le frequenze di clock più elevate delle proposte più costose permettono di ottenere un valido incremento delle prestazioni complessive. Le proposte con architettura Zen 3 sono quelle che si comportano meglio di tutte, grazie principalmente all'aumento dell'IPC proprio dell'architettura e in parte delle superiori frequenze di clock.

Nel dato medio di sintesi finale spiccano nuovamente le due CPU della gamma Ryzen 3 3000, basate su architettura Zen 2, capaci di distanziare gli altri modelli di precedente generazione in virtù delle frequenze di clock più elevate e dell'IPC superiore. Tutto questo in attesa di modelli Ryzen 3 della serie 5000 basati su architettura Zen 3, dei quali al momento non si hanno informazioni certe.

Ryzen Threadripper: sempre più core, ma bisogna anche sfruttarli

La peculiarità dei processori Ryzen Threadripper è quella di mettere a disposizione un numero di core che sino a qualche anno fa era impensabile in sistemi desktop, per quanto di fascia alta. AMD è partita con i 16 core del modello Ryzen Threadripper 1950X nel 2017, passando a 32 core con la versione Ryzen Threadripper 2990WX nel 2018 sino a toccare quota 64 core con il modello Ryzen Threadripper 3990X a inizio 2020. E' evidente come sia indispensabile utilizzare applicazioni che siano in grado di sfruttare in parallelo un così elevato numero di core per estrarre il meglio, dal punto di vista prestazionale, da queste CPU.

Gli incremento medi delle prestazioni variano a seconda della tipologia di applicazione, come abbiamo evidenziato poco sopra: alcuni degli scenari, come quello legato alla produttività personale, scalano molto poco all'aumentare del numero di core e per questo evidenziano differenze ridotte tra i vari processori. Ben diverso l'andamento con i test di puro calcolo, letteralmente affamati di core che sfruttano interamente non appena disponibili.

La variazione media finale tra tutte le applicazioni è più marcata con i processori Ryzen Threadripper della serie 3000: in questi modelli, basati su architettura Zen 2, AMD ha implementato alcune significative modifiche architetturali che hanno permesso di contenere la latenza di accesso alla memoria bilanciandola nello stesso modo a prescindere da quale core sia utilizzato per l'elaborazione. Tutto questo ha però richiesto un cambio di chipset e di socket rispetto ai modelli di precedente generazione con architettura Zen e Zen+, pur non cambiando le dimensioni complessive.

Da Zen a Zen 3: l'incidenza sui videogiochi

Il tema delle prestazioni con i videogiochi è sempre stato uno di quelli che ha maggiormente animato le discussioni tra gli appassionati di CPU e che ha visto, di fatto sino a poco fa, Intel vantare un miglior posizionamento rispetto ad AMD per via delle frequenze di clock piò elevate, dell'IPC leggermente superiore con questa tipologia di applicazioni e paradossalmente per il minor numero di core integrati che non vengono sfruttati tipicamente dai giochi e che quindi permettono alla CPU di avere clock più elevati.

Con il debutto delle CPU Ryzen 5000 basate su architettura Zen 3 il quadro è cambiato radicalmente: con questi processori AMD è stata in grado di beneficiare di un netto balzo in avanti delle prestazioni con i giochi, ottenendo fps medi che sono ben più elevati rispetto a quanto era accessibile in precedenza.

In generale, però, dobbiamo evidenziare come con le varie evoluzioni di architettura Zen AMD sia stata capace di incrementare le prestazioni con giochi lavorando su architettura, frequenza di clock massima e in generale aumentando l'IPC.

Prendendo come riferimento le prestazioni della CPU Ryzen 7 1800X, il modello basato sulla ordinaria architettura Zen di più elevata frequenza di clock, possiamo notare come le prestazioni medie con i giochi utilizzati nella nostra suite prestazionale siano sensibilmente aumentate con il passaggio alle successive evoluzioni di architettura a parità di numero di core. Anche in questo caso, come visto in precedenza per altre tipologie di applicazioni, il balzo più netto è stato quello registrato con le CPU Ryzen 5000 basate su architettura Zen 3. I valori sono stati ottenuti utilizzando una scheda video NVIDIA GeForce RTX 3080 alle risoluzioni di 1920x1080 e 2560x1440 pixel, con impostazioni qualitative elevate ma non spinte al massimo proprio per poter meglio evidenziare l'incidenza della CPU sulle prestazioni finali; il dato è la media degli FPS ottenuti con 7 titoli differenti utilizzati nella nostra suite prestazionale.

Passando al confronto medio di tutti i processori Ryzen per sistemi desktop, partendo dalla proposta Ryzen 3 1200, notiamo in modo chiaro come i modelli Ryzen 5000 con architettura Zen 3 distanzino in modo netto i predecessori, permettendo in questo caso di sfruttare al meglio la potenza di calcolo offerta da una scheda video così potente come quella NVIDIA GeForce RTX 3080.

Passando alle CPU della famiglia Ryzen Threadripper il quadro vede sempre un aumento delle prestazioni con le successive evoluzioni di processore, ma con una incidenza media inferiore. In questo caso l'evoluzione dei processori è passata principalmente attraverso un aumento del numero di core a disposizione, funzionale al target di riferimento per questa tipologia di sistemi, caratteristica che incide in misura marginale con i giochi. Oltre a questo dobbiamo tenere in considerazione il fatto che le CPU Ryzen Threadripper con architettura Zen 3 non sono state ancora annunciate da AMD: da queste è lecito attendersi un ulteriore balzo in avanti in un po' tutti gli ambiti ma pensando alle novità architetturali delle CPU Zen 3 soprattutto con scenari come quello dei giochi.

Confronto finale: quanto sono più veloci i Ryzen 5000

Abbiamo visto in questo articolo come AMD sia stata capace di migliorare le prestazioni dei processori Ryzen intervenendo su 3 differenti aspetti:

  • incremento nel numero dei core: per i processori Ryzen si è passati dagli 8 iniziali delle proposte top di gamma sino ai 16 del modello Ryzen 9 5950X;
  • aumento delle frequenze di clock: a dispetto dell'accresciuta complessità data dall'aumentato numero di core integrati, AMD è intervenuta anche sulle frequenze di clock dei processori grazie ai benefici dati dalle tecnologie produttive sempre più sofisticate utilizzate  nelle varie versioni di processore;
  • adozione di nuove architetture, evoluzioni di quella Zen punto di partenza della famiglia Ryzen attraverso un incremento dell'IPC. Le variazioni sono state contenute nel passaggio da Zen a Zen+, con balzi in avanti più evidenti nel passaggio a Zen 2 e soprattutto a Zen 3.

Nei grafici seguenti abbiamo messo a confronto le prestazioni di tutte le CPU Ryzen e Ryzen Threadripper, relativizzate rispetto a quelle del modello Ryzen 3 1200 che è quella d'ingresso della famiglia.

A seconda del tipo di applicazione i processori Ryzen Threadripper guadagnano un netto margine di vantaggio: sono questi i casi nei quali le applicazioni scalano all'aumentare del numero dei core in modo quasi lineare. In altri ambiti sono invece IPC e frequenza di clock a farla da padrona: la diretta conseguenza è che i processori Ryzen della famiglia 5000 guadagnano le prime posizioni, potendo offrire un bilanciamento ideale tra numero di core e IPC.

La risultante finale è la sintesi di quest'ultimo grafico, che conferma come il solo numero di core in assoluto non sia indicatore di prestazioni elevate in ogni condizione ma che il bilanciamento tra numero di core, frequenza di clock elevata e IPC dell'architettura permetta di ottenere il miglior bilanciamento possibile. Quello che, al momento attuale, è rappresentato in modo inequivocabile dai processori Ryzen della serie 5000 basati su architettura Zen 3.

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Con questo articolo abbiamo voluto fornire un quadro di riepilogo del comportamento prestazionale delle differenti versioni di processore AMD Ryzen sino ad ora proposte in commercio. Piuttosto che dettagliare tutti i singoli test eseguiti abbiamo optato per dei dati di sintesi, raggruppando le applicazioni per tipologia. Per chi volesse osservare in dettaglio i risultati di tutti i test, oltre che quantificare la mole di lavoro che sta dietro un'analisi di questo tipo, mettiamo a disposizione un foglio Excel contenente tutti i risultati divisi per processore: è scaricabile a questo indirizzo. Comprende 56 differenti misurazioni di test per 38 processori, per un totale di poco più di 2.100 valori.

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95 Commenti
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Maury18 Gennaio 2021, 17:18 #1
Complimenti per l'articolo!
nardustyle18 Gennaio 2021, 17:21 #2
Questa e’ una recensione massiccia! Bravi ragazzi veramente molto bravi, avrei incluso un Fx per vedere quanta strada hanno fatto, e visto che io ho ancora un 9590 Fx ma penso di poterlo paragonare ad un ryzen 3 1200, quindi in 10 anni le prestazioni si sono moltiplicate di circa 8 volte mentre sono poco piu’ che raddoppiate le prestazioni in singolo core.
Sono curioso di vedere cosa portera’ Zen 4 piu che altro perche’ non sento ancora il bisogno di cambiare pc, ormai vanno tutti bene per lavorare e giocare senza pretese.

Quello che stagna sono le connessioni a mio avviso in 10 anni siamo ancora ad usb 3, ormai spero che con usb 4 si possa piu’ o meno usere una porta per tutto, dal caricare il telefono al collegamento del monitor.
igiolo18 Gennaio 2021, 17:24 #3
quando ho letto il titolo
non avevo dubbi su chi fosse il redattore.
non c'è niente da fare, GRANDE CORSINI
grazie
bagnino8918 Gennaio 2021, 17:31 #4
Bravo Corsini...

Certo che il salto da Zen 2 a Zen 3 non è per niente male.
Phopho18 Gennaio 2021, 17:32 #5
quando c'era da rompervi le @@ con critiche e richieste l'ho fatto. ora invece: tanto di cappello! bellissima comparativa. e grazie anche per il file excel scaricabile.

incredibile quanto sia migliorata l'architettura zen
tuttodigitale18 Gennaio 2021, 17:36 #6
Originariamente inviato da: nardustyle
Quello che stagna sono le connessioni a mio avviso in 10 anni siamo ancora ad usb 3, ormai spero che con usb 4 si possa piu’ o meno usere una porta per tutto, dal caricare il telefono al collegamento del monitor.

lo standard già lo permette.

l'usb è variata in questi anni, siamo già alla terza revisione dello standard.

quello che stagna davvero secondo me, sono le porte ethernet limitate da decenni a 1Gb/s e le connessioni internet...
FroZen18 Gennaio 2021, 17:38 #7
Lavorone, complimenti!
Paolo Corsini18 Gennaio 2021, 17:38 #8
Originariamente inviato da: nardustyle
Questa e’ una recensione massiccia! Bravi ragazzi veramente molto bravi, avrei incluso un Fx per vedere quanta strada hanno fatto, e visto che io ho ancora un 9590 Fx ma penso di poterlo paragonare ad un ryzen 3 1200, quindi in 10 anni le prestazioni si sono moltiplicate di circa 8 volte mentre sono poco piu’ che raddoppiate le prestazioni in singolo core.

In alcuni ambiti potrebbe andare meglio di un Ryzen 3 1200, ma nella stragrande maggioranza dei casi va peggio, molto peggio.
bagnino8918 Gennaio 2021, 18:01 #9
Originariamente inviato da: Paolo Corsini
In alcuni ambiti potrebbe andare meglio di un Ryzen 3 1200, ma nella stragrande maggioranza dei casi va peggio, molto peggio.


E per andare peggio di un Ryzen 3 1200, ce ne vuole eh

Ne ho avuto uno due anni fa, a default a 3.2 GHz era veramente pietoso, ma quantomeno si portava a 3.8 GHz senza troppi problemi.
dontbeevil18 Gennaio 2021, 18:04 #10
Originariamente inviato da: igiolo
quando ho letto il titolo
non avevo dubbi su chi fosse il redattore.
non c'è niente da fare, GRANDE CORSINI
grazie


quoto...purtroppo articoli cosi su HWU si contano su una mano ormai

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