Ryzen 9 7950X & Ryzen 7 7700X im Test: Leistungsaufnahme und Effizienz
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TDP und PPT steigen deutlich
Die Leistung gibt es bei Ryzen 7000 ab Werk nicht „umsonst“. AMD hat mit Ryzen 7000 sowohl die TDP als auch das „Package Power Target“ (PPT) angehoben – und das deutlich. CPUs, die vormals mit 105 Watt TDP und 142 Watt PPT daherkamen, sind als Ryzen 7000 jetzt bei 170 Watt TDP und 230 Watt PPT zu finden. Bisherige 65/76-Watt-CPUs steigen auf 105/142 Watt. Zur Erinnerung respektive Einordnung:
- TDP: „Die TDP ist ein striktes Maß für die thermische Verlustleistung eines ASIC, die das minimale Kühlsystem definiert, um die spezifizierte Leistung zu erreichen“, definiert AMD. Die TDP hat zum Ziel, Herstellern vorzuschreiben, welche Verlustleistung ein Kühlsystem mindestens dauerhaft abführen muss, um den Prozessor nicht auszubremsen. Die TDP darf überschritten werden, solange die Temperaturen es zulassen. Maximal darf die TDP auf dem Niveau der PPT liegen.
- PPT: Das „Package Power Target“ (PPT) stellt die von AMD fest definierte Obergrenze der CPU-Leistungsaufnahme dar. Solange es die Temperatur zulässt, darf die CPU oberhalb der TDP bis hinauf zur PPT operieren. Bei den X-CPUs ist das in der Regel unter Einsatz eines guten Tower-Kühlers der Fall. Details gibt es im Artikel CPU-Leistungsaufnahme: Was „TDP“ bei Intel Core und AMD Ryzen bedeutet.
Der Anstieg ist beachtlich und kommt in Anbetracht der identischen Anzahl an Kernen und dem effizienteren Prozess (5 nm vs. 7 nm) einer kleinen Überraschung gleich. AMD nennt als Gründe die Integration einer iGPU und insbesondere mit Blick auf die PPT von 230 Watt, die auch das Maximum für den neuen Sockel AM5 darstellt, eine gewisse Zukunftssicherheit. Doch Vorsicht: Nicht jedes günstige AM5-Mainboard wird auch für bis zu 230 Watt PPT ausgelegt sein, darauf weist AMD selbst hin.
| CPU | TDP | max. Verbrauch (PPT) | PPT/TDP |
|---|---|---|---|
| Ryzen 9 7950X | 170 Watt | 230 Watt | 1,35 |
| +62 % | +62 % | ||
| Ryzen 9 5950X | 105 Watt | 142 Watt | 1,35 |
| Ryzen 9 7900X | 170 Watt | 230 Watt | 1,35 |
| +62 % | +62 % | ||
| Ryzen 9 5900X | 105 Watt | 142 Watt | 1,35 |
| Ryzen 7 5800X | 105 Watt | 142 Watt | 1,35 |
| Ryzen 7 7700X | 105 Watt | 142 Watt | 1,35 |
| +62 % | +87 % | ||
| Ryzen 7 5700X | 65 Watt | 76 Watt | 1,17 |
| Ryzen 5 7600X | 105 Watt | 142 Watt | 1,35 |
| +62 % | +87 % | ||
| Ryzen 5 5600X | 65 Watt | 76 Watt | 1,17 |
Leistungsaufnahme in Anwendungen ab Werk
Für die Leistungsaufnahme ab Werk bedeuten die neuen TDP- und PPT-Grenzwerte unter Mehr-Kern-Volllast isoliert betrachtet erst einmal nichts Gutes. Beide getesteten CPUs haben gegenüber dem direkten Vorgänger nicht nur auf dem Papier, sondern auch in der Praxis unter Last zugelegt. Die nachfolgenden Werte wurden auf dem Asus ROG Crosshair X670E Hero Wi-Fi ermittelt, das Onboard-WLAN-Modul war deaktiviert.
Grundsätzlich fällt auf: Ryzen 9 7950X und Ryzen 7 7700X agieren in vielen Anwendungen nicht an der PPT-Schwelle von 230 respektive 142 Watt. Der Ryzen 9 bewegt sich zwischen 190 und 230 Watt, der Ryzen 7 zwischen 120 und 142 Watt.
Neben dem gestiegenen Verbrauch unter Multi-Core-Volllast ist der Bedarf unter Single-Core-Lasten auf dem Asus Crosshair X670E Hero Wi-Fi auffällig, der zum Teil auch vom höheren Plattformverbrauch herrührt – gemessen wird die Leistungsaufnahme sowohl unter Teillast (CB R20 Single-Core) als auch unter Leerlauf (Windows-Desktop) an der Steckdose.
Ein Blick auf die Package-Power im jeweiligen Szenario sowohl auf dem Asus ROG Crosshair X670E Hero Wi-Fi (wie oben) als auch auf dem Gigabyte X670E Aorus Master zeigt: Im Cinebench R20 Single-Core liegt der Verbrauch auf der Platine von Asus höher, im Leerlauf ist hingegen das Board von Gigabyte leicht „zurück“. Wären die oben aufgeführten Messungen auf dem Mainboard von Gigabyte erfolgt, wäre der Strombedarf unter Teillast der Plattform gegenüber Ryzen 5000 höchstwahrscheinlich nicht gestiegen.
Die Volllasteffizienz ist gefallen
In der Regel wird mehr Verbrauch mit dem Argument „Aber die Leistung ist ja noch deutlicher gestiegen!“ abgetan (Stichwort Effizienz), wenngleich ein größerer Verbrauch einen größeren Verbrauch bedeutet. Bei Ryzen 7000 zieht dieses Argument ab Werk aber nicht.
Die neuen CPUs nehmen ab Werk unter Last nämlich nicht nur mehr elektrische Leistung auf, sie können das unter Mehr-Kern-Last auch nicht durch die Mehrleistung mit einem Verweis auf die gestiegene Effizienz abtun: Wie das nachfolgende Beispiel (Video-Transcoding UHD H.265 60 FPS in AV1 UHD 60 FPS in HandBrake) zeigt, agieren sowohl Ryzen 9 7950X als auch Ryzen 7 7700X ineffizienter.
| CPU | Dauer AV1-Encoding in HandBrake | ∅ CPU-Leistungsaufnahme | Energieverbrauch |
|---|---|---|---|
| Ryzen 9 7950X | 1.200 Sek. | 191,1 Watt | 63,7 Wh |
| Ryzen 9 5950X | 1.545 Sek. | 131,5 Watt | 56,5 Wh |
| Ryzen 9 7900X | Test steht noch aus | ||
| Ryzen 9 5900X | 1.876 Sek. | 142,3 Watt | 74,1 Wh |
| Ryzen 7 5800X | 2.565 Sek. | 127,5 Watt | 90,8 Wh |
| Ryzen 7 7700X | 2.066 Sek. | 124,9 Watt | 71,7 Wh |
| Ryzen 7 5700X | 2.825 Sek. | 77,5 Watt | 61,4 Wh |
| Ryzen 5 7600X | Test steht noch aus | ||
| Ryzen 5 5600X | 3.477 Sek. | 77,3 Watt | 74,6 Wh |
Und wie sieht es in Spielen aus? Ausführlich ist ComputerBase diesem Thema im separaten Artikel Gaming-Benchmarks: Ryzen 9 7950X und Ryzen 7 7700X vs. 5950X und 12900KS nachgegangen, an dieser Stelle daher nur ein Auszug.
Leistungsaufnahme in Spielen ab Werk
In Spielen hält sich der Mehrverbrauch im Vergleich Ryzen 9 7950X vs. Ryzen 9 5950X mit 5 Watt in Grenzen. In diesem Fall zieht unter Berücksichtigung der Mehrleistung sogar wieder das Argument: „Aber die Effizienz!“ Der Ryzen 7 7700X zeigt sogar im Vergleich zum in Spielen extrem effizienten Ryzen 7 5800X3D nur einen minimalen Anstieg, gegenüber dem Ryzen 7 5800X (hier nicht aufgeführt) sollte die Leistungsaufnahme sogar gefallen sein (siehe auch: Gaming-Benchmarks: Ryzen 7 5800X3D vs. 5800X, Core i9-12900K und 12900KS).
| Ryzen 9 7950X Package-Power (AVG/Max) |
Ryzen 9 5950X Package-Power (AVG/Max) |
Ryzen 7 5800X3D Package-Power (AVG/Max) |
Core i9-12900KS Package-Power (AVG/Max) |
Ryzen 7 7700X Package-Power (AVG/Max) |
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|---|---|---|---|---|---|
| Age of Empires IV | 95/102 Watt | 86/91 Watt | 44/52 Watt | 106/145 Watt | 47/52 Watt |
| Anno 1800 | 101/104 Watt | 96/100 Watt | 56/64 Watt | 135/139 Watt | 59/64 Watt |
| CoD: Warzone | 119/125 Watt | 110/116 Watt | 73/77 Watt | 167/184 Watt | 81/87 Watt |
| Cyberpunk 2077 | 125/130 Watt | 122/129 Watt | 73/76 Watt | 198/212 Watt | 61/62 Watt |
| Death Stranding | 137/140 Watt | 129/136 Watt | 71/80 Watt | 211/229 Watt | 86/93 Watt |
| Dota 2 | 118/126 Watt | 113/119 Watt | 76/79 Watt | 155/173 Watt | 73/80 Watt |
| F1 22 | 114/120 Watt | 114/118 Watt | 71/74 Watt | 155/161 Watt | 77/80 Watt |
| Far Cry 6 | 111/116 Watt | 107/112 Watt | 66/70 Watt | 141/150 Watt | 69/74 Watt |
| Fortnite | 120/124 Watt | 113/118 Watt | 68/70 Watt | 175/182 Watt | 78/83 Watt |
| Ghostwire: Tokyo | 117/121 Watt | 113/118 Watt | 68/70 Watt | 176/183 Watt | 80/83 Watt |
| Guardians of the Galaxy | 115/122 Watt | 112/123 Watt | 74/81 Watt | 174/195 Watt | 66/71 Watt |
| Resident Evil Village | 114/119 Watt | 106/113 Watt | 71/75 Watt | 155/167 Watt | 78/85 Watt |
| Spider-Man Remastered | 125/132 Watt | 118/123 Watt | 75/79 Watt | 179/190 Watt | 84/89 Watt |
| Spider-Man Remastered + RT | 129/133 Watt | 128/134 Watt | 84/88 Watt | 218/222 Watt | 70/71 Watt |
| Valorant | 127/134 Watt | 125/131 Watt | 77/81 Watt | 169/177 Watt | 71/75 Watt |
| Durchschnitt | 118/123 Watt | 113/119 Watt | 70/74 Watt | 168/181 Watt | 72/77 Watt |
Der ab Werk höhere Verbrauch von Ryzen 7000 gegenüber Ryzen 5000 ist damit insbesondere ein Thema bei Multi-Core-Volllasten. Im Leerlauf, bei Single-Core- und in Spiele-Lasten ist das hingegen weniger der Fall.
Die Frage, die sich anschließt, lautet: Benötigt Zen 4 in Multi-Core-Szenarien mit hoher Last denn wirklich derart viel Energie, um sich vom Vorgänger abzusetzen? Oder darf es auch etwas weniger ohne großen Leistungsverlust sein?
Effizienz bei reduzierter TDP (inkl. Eco-Mode)
Die Antwort lautet: Es darf etwas weniger sein und der Leistungsverlust ist verschwindend gering.
Ryzen 9 7950X bis zu 230 Watt statt vormals bis zu 142 Watt zuzugestehen, hebt die Leistung im Multi-Core-Testparcours um lediglich 5 Prozent an. Andersherum sinkt die Leistung um nur 5 Prozent, wenn die bekannte Obergrenze für den 16-Kern-Prozessor genutzt wird. Und selbst bei 88 Watt, also lediglich 38 % der offiziellen Obergrenze, ist die neue CPU noch 12 Prozent schneller als der Vorgänger.
| Leistung | Ryzen 9 7950X Multi-Core-Leistung |
Vorsprung auf Ryzen 9 5950X mit 142 Watt PPT |
|---|---|---|
| 230 Watt PPT (100 %) | 100 % | 37 % |
| 142 Watt PPT (62 %) | 95 % | 31 % |
| 88 Watt PPT (38 %) | 82 % | 12 % |
| 65 Watt PPT (28 %) | 69 % | -6 % |
| 45 Watt PPT (20 %) | 45 % | -39 % |
Auch klassenübergreifend wird klar, dass Ryzen 7000 die höhere TDP im hausinternen Wettstreit nicht benötigt hätte. Der Ryzen 7 7700X (105/142 Watt), der offiziell dem Ryzen 7 5700X (65/76 Watt) folgt, lässt dem Ryzen 7 5800X (105/142 Watt) nicht den Hauch einer Chance, selbst wenn er bei maximal 65 Watt betrieben wird. Und mit 45 Watt maximaler Leistungsaufnahme erzielt diese CPU noch immer ein Patt mit dem größeren Vorgänger.
Mit 45 Watt effizienter als Ryzen 6000 Mobile
Noch ein Vergleich gefällig? Mit 45 Watt ist der Ryzen 7 7700X (8 Kerne) in Multi-Core-Szenarien über 20 Prozent schneller als die auf maximale Effizienz getrimmte Notebook-APU Ryzen 9 6900HS (8 Kerne) bei ebenfalls 45 Watt.
Auch gegenüber Intel gewinnt der neue 8-Kern-Prozessor wieder die Oberhand, wobei es stark davon abhängig ist, welche CPUs in welcher Wattklasse miteinander verglichen werden: Am oberen Ende schlägt ein Ryzen 9 7950X mit lediglich 65 Watt den Core i9-12900K mit voller Leistungsaufnahme, am unteren liegen Ryzen 7 7700X und Core i9-12900K bei 88 Watt nahe beieinander. Mit noch weniger Leistungsaufnahme geht das Rennen wiederum erneut deutlich zugunsten von AMD aus. Ebenfalls klar wird: Ohne E-Cores haben die Alder-Lake-CPUs keine Chance.
Effizienz bei reduzierter VCore (Undervolting)
Ein weiterer Ansatz, Ryzen 7000 zu mehr Effizienz zu bewegen, ist das Herabsenken der CPU-Versorgungsspannung (VCore), das auch als „Undervolting“ (UV) bekannt ist. Das schränkt die CPU im Gegensatz zu einem PPT-Limit nicht absolut in ihrer Leistungsaufnahme ein, sondern reduziert die Leistungsaufnahme in jedem Lastzustand. Beides kann damit auch kombiniert werden. Ein niedrigeres TDP-Limit geht in der Regel ohne Stabilitätsrisiken einher, während eine zu geringe VCore zum Absturz führt.
Im Test der Redaktion offenbarte der Ryzen 9 7950X großes UV-Potential: Mit einem VCore-Offset von -100 mV (-0,100 Volt) erwies sich das System zwar nicht mehr in allen Lasten als zuverlässig stabil, -90 mV (-0,090 Volt) waren in den getesteten Apps aber möglich. Leistungsaufnahme und Temperatur sanken dadurch signifikant. Zugleich stieg der Takt, wenngleich nur gering.
| CPU | ∅ CPU-Temperatur | ∅ Leistungsaufnahme | ∅ CPU-Takt |
|---|---|---|---|
| Ryzen 9 7950X | 93,9 °C | 189,3 Watt | 5.085 MHz |
| Ryzen 9 7950X UV (-100 mV) | 81,7 °C | 169,5 Watt | 5.173 MHz |
Effizienz vs. Balken-Wettkampf-Wahn
Die ersten Absätze am Kopf dieser Seite haben es eher weniger vermuten lassen, doch Ryzen 7000 macht in Kombination aus neuem 5-nm-Prozess von TSMC und AMDs darauf angepasster Zen-4-Architektur gegenüber Zen 3 einen beachtlichen Sprung in Sachen Effizienz. Wer allerdings nur auf Leistung und Leistungsaufnahme im Werkszustand blickt bzw. die CPUs unter Volllast so betreibt, der bekommt davon nichts mit, denn AMD betreibt die CPUs weit jenseits ihres Sweetspots, um im Wettkampf um den längsten Balken mit Intel zu bestehen.
Wer von der deutlich gestiegenen Effizienz der Ryzen-7000-CPUs profitieren will, der sollte die CPUs daher manuell in der Leistungsaufnahme einschränken. Der Leistungsverlust ist minimal, wenn vom neuen höheren auf das altbekannte Niveau zurückgewechselt wird. Auf die Performance in Spielen hat das keinen Einfluss, da die Verlustleistung noch darunter liegt.
In Anwendungen wird der jeweilige Vorgänger selbst mit 88 Watt (7950X) respektive 65 Watt (7700X) noch geschlagen. Die Spiele-Leistung würde bei einer solchen Deckelung in diesem Fall dann allerdings ebenfalls leicht sinken.