Ryzen 9 7950X & Ryzen 7 7700X im Test: Auch gut zu wissen

Dieser Artikel fokussiert sich auf Analysen, Messwerte und Benchmarks zu AMD Ryzen 7000 mit Zen 4 für Desktop-PCs. Wesentliche Informationen zu der neuen Architektur, der Plattform mit neuem Sockel AM5, den neuen Chipsätzen X670E, X670, B650E und B650 sowie DDR5 inklusive AMD Expo als Konkurrenztechnologie zu Intel XMP hat ComputerBase wiederum schon in der Vergangenheit präsentiert:

• AMD Ryzen 7000: Vier neue CPUs bieten +13 % IPC und bis zu 5,7 GHz Takt

An dieser Stelle soll das, was AMD bereits im August öffentlich gemacht hat, allerdings noch um weitere Erkenntnisse ergänzt werden, die es Ende August in Austin noch unter Embargo gab – vorgetragen vom Zen-Chefarchitekten Mike Clark, der sich selbst „Father of Zen“ nennt. Und darüber hinaus sollen ein paar Erfahrungen aus der knapp zehn Tage währenden Testphase (sieben Werktage + X) wiedergegeben werden.

Infos vom Ryzen Tech Day

• Kein Ryzen 7000 der X-Klasse kommt als Boxed-Variante mit einem Kühler (Wraith, Spire). Darauf zu verzichten, hätte die „Time to Market“ verkürzt. Studien zufolge würden Kunden ohnehin auf eigene Lösungen setzen – in den neuen TDP-Klassen vermutlich noch häufiger als zuvor.
• AMD rät vom Einsatz sogenannter Flüssigmetallwärmeleitpasten ab, um Kurzschlüsse direkt auf dem Package zu vermeiden.
• AMD selbst sieht alle Ryzen 7000 in Spielen stark aufgestellt, im unteren Leistungssegment im Anwendungsbereich aber hinter der Konkurrenz (Ryzen 7 7700X vs. Core i7-12700K, Ryzen 5 7600X vs. Core i5-12600K) – dieser Test hat einen Gleichstand gesehen.
• AMD hat angedeutet, dass der zusätzliche L3-Cache in den für Anfang 2023 erwarteten Ryzen 7000X3D größer ausfallen könnte als aktuell beim Ryzen 7 5800X3D (64 MB). Einen Termin nannte der Hersteller AMD noch nicht.
• Die ersten vier X-CPUs der Ryzen-7000-Serie sind ab Werk ineffzienter als die Vorgänger, wie der Test gezeigt hat. AMD war in Austin allerdings nicht müde, darauf zu verweisen, wie effizient die Architektur bei 65 Watt sei – nur angekündigt wurden solche CPUs zum Start nicht. Sie sollen aber „schon bald“ folgen.
• Auch der I/O-Die von Ryzen 7000 und der Sockel AM5 unterstützen ECC-Speicher. Es ist aber an den Boardpartnern, das umzusetzen.
• USB 4 ist nicht nativ an Bord, es braucht Chipsätze von Drittanbietern.
• Die RDNA-iGPU, die im I/O-Die sitzt, unterstützt DisplayPort 2.0 und HDMI 2.1
• Die iGPU unterstützt „Hybrid Graphics“. D. h., das Display kann in einem Desktop-PC mit separater Grafikkarte (dGPU) an die iGPU angeschlossen und das von der dGPU berechnete Bild durchgeschleift werden. Das kann einen Leistungsverlust zur Folge haben (siehe: Gaming-Notebook-Benchmarks: Viel mehr FPS in Spielen durch einen MUX-Switch-Klick), hat aber den Vorteil, dass die dGPU in 2D-Szenarien komplett deaktiviert werden kann.
• Unter Volllast beansprucht die iGPU 5 bis 10 Prozent der CPU-TDP. Der Normalfall soll jedoch eher 5 Prozent sein.
• Der Sockel AM5 nutzt die bereits mit Ryzen 6000 Mobile eingeführte neue Leistungselektronik (SVI3).
• Nicht alle AM5-Mainboards werden bis zu 230 Watt PPT bereitstellen können. OEMs steht es frei, per Firmware feste niedrigere Grenzwerte zu definieren, um die Stromversorgung (von günstigeren Platinen) nicht durch den Einsatz einer CPU mit 170 Watt TDP und 230 Watt PPT zu überfordern.
• Die Entscheidung, auf DDR4 zu verzichten, begründet AMD mit der Zukunftsfähigkeit der AM5-Plattform (2025+) und ihrem High-End-Anspruch.

Darüber hinaus hat AMD erklärt: Zen 4 hat das Rad nicht neu erfunden. Vieles ist noch wie bei Zen 3 gelöst, aber mitunter deutlich erweitert worden, um weniger effizienten Bereichen zu mehr Leistung zu verhelfen. Dazu gehört auch, dass größere Warteschlangen bei Puffern eingebaut wurden, die dann abgearbeitet werden können.

Deshalb gibt es vor allem einen viel größeren Micro-op-Cache, denn er ist und bleibt einer der wichtigsten Bausteine moderner CPUs. Viele Anfragen an einen Prozessor sind nie vollständig neu gestaltet, ein Teil der Informationen muss also nicht die komplette Pipeline und die energiefressende klassische Sprungvorhersage durchlaufen, sondern kann aus dem Micro-op-Cache geholt werden. Um 68 Prozent hat AMD diesen gegenüber Zen 3 ausgebaut, neun Ops liefert er bei Zen 4 auf dem Weg an den Scheduler.

Das Prozedere der ausgebauten Puffer setzt sich in vielen weiteren Bereichen fort, während die Basis jedoch immer wieder Zen 3 ist. Letztlich geht AMD in diesem Punkt den Intel-Weg des geringsten Widerstands, die über viele Jahre oft auch primär alle Zwischenspeicher, Puffer und Register ausgebaut haben, der IPC-Gewinn dabei aber immer ein Stück weit geringer wurde.

1. 

Bild 1 von 4

Genau das muss sich AMD dieses Mal auch vorwerfen lassen, denn die „13 Prozent IPC-Gewinn“ beziehen sich nur auf den Desktop-Einsatz und dort primär hervorgerufen auch durch Spiele. In reinen Anwendungen stehen die zuvor genannten 8 bis 10 Prozent. Auch bei Zen 3 gegenüber Zen 2 gab es bereits Kritik an der „neuen IPC-Messung von AMD“. Seinerzeit wurden erstmals Spiele mit aufgenommen, der reale Zuwachs nur in Anwendungen war am Ende ebenfalls geringer.

1. 

Bild 1 von 3

Zur IPC-Steigerung trägt unter anderem auch der verdoppelte L2-Cache bei, wobei die reinen Auswirkungen doch eher gering ausfallen. Jeder Teilbereich bringt durch seine Optimierungen 1, 2 oder auch 3 Prozent mehr Leistung bei Zen 4 gegenüber Zen 3, aufsummiert ergibt sich dann die von AMD vermeldete Steigerung. Am Ende gewinnt das gesamte Produkt durch die neue 5-nm-Fertigung, mehr Takt und die angepasste TDP.

Erst der IO-Die macht daraus eine komplette CPU

Sehr viel Aufwand ist bei AMD in die Verbesserung des IO-Dies (IOD) geflossen. Dieser beherbergt bereits seit Jahren die wichtigen Funktionen, um aus dem Prozessor letztlich auch erst einen Prozessor werden zu lassen – beispielsweise also den Speichercontroller, aber ebenso PCIe-Lanes und vieles mehr. Mit der Entwicklung eines völlig neuen IODs inklusive erstmals kleiner Grafikeinheit hat AMD hier letztlich den größten Sprung seit Jahren gemacht. Dank 6 statt 12 nm ist der Chip sogar noch deutlich stromsparender als zuvor.

Die Basis-Funktionen des IODs sind wie in der Vergangenheit vorhanden, wurden jedoch ausgebaut respektive aktualisiert. PCIe 5.0, DDR5, USB und SATA stellt der Chip bereit, darüber hinaus auch nützliche Features wie einen BIOS-Flashback – so etwas bieten diverse Mainboardhersteller von sich aus schon einige Jahre an, nun bringt es AMD von Haus aus mit.

Die größte Neuerung ist natürlich die integrierte Grafikeinheit. Sie entspricht voll und ganz dem Stand RDNA 2, jedoch in ganz kleiner Form mit nur zwei CUs. Sie ist für alltägliche und rudimentäre Aufgaben voll geeignet und soll zudem im Zusammenspiel mit diskreten Grafikkarten dennoch beispielsweise De- und Encoding-Funktionen liefern. Hier wird es wie üblich auf das Treiberspiel ankommen.

Das Gesamtprodukt Ryzen 7000 im Desktop setzt sich letztlich wie in der Generation zuvor immer aus einem IO-Die zuzüglich eines oder zweier CPU-Dies zusammen. Der IO-Die fasst dabei auf 122 mm² Fläche 3,4 Milliarden Transistoren. Ein CPU-Die ist nur 70 mm² groß, beherbergt aber 6,5 Milliarden Transistoren.

Takeaways aus dem Testalltag

• Für den Start einer neuen Plattform lief der Test erstaunlich problemlos ab. Im starken Kontrast zu vorherigen Neuvorstellungen liefen die BIOS-Varianten (und darin integrierten AGESA-Versionen) von Anfang an fehlerfrei, die gefürchteten Last-Minute-Updates kamen nicht.
• Nur nach dem Wechsel der CPU genehmigten sich Asus Crosshair X670E Hero WiFi und Gigabyte X670E Aorus Master längere Bootzeiten von bis über einer Minute bis zum Post, im Alltag lagen die Bootzeiten auf dem Niveau von Ryzen 5000 und Intel Alder Lake.
• Der Umgang mit dem neuen Sockel und dessen Bügelmechanismus geht leicht von der Hand.
• Der Sockel lässt sich auch dann öffnen, wenn Noctuas Halterung für AM4 installiert ist, was auf Intels LGA 1700 nicht der Fall ist.
• Kniffelig ist es, die CPU aus dem Sockel zu heben, da sie sich schwer mit den Fingerspitzen greifen lässt.
• Der Kühler auf dem X670E-Chipsatz des Gigabyte X670E Aorus Master wurde im Betrieb (open Benchtable) bis zu 45 °C warm.