Ryzen 5 9600X & Ryzen 7 9700X im Test: IPC, Caches, RAM, AVX-512, TDP, Kernverbrauch und mehr

Eine neue Prozessorarchitektur bedeutet auch stets, dass es stellenweise umfangreiche Auswirkungen gibt und entsprechend Unterschiede zum Vorgänger deutlich werden. Bei Zen 5 ist dies unter anderem der deutlich größere Cache, aber auch AVX-512 im Vollausbau und weitere Dinge, die sich in gewissen Szenarien stark auswirken. Davon kann dann die IPC profitieren, so wie von vielen anderen kleinen Dingen, die im Design verändert wurden. Zum Design zählt aber auch das TDP-Umfeld, das ein Hersteller auswählt. All diese Aspekte hat sich die Redaktion in zusätzlichen Tests angesehen, sofern es die vielen BIOS-Updates und die zur Verfügung stehende kurze Zeit zugelassen haben.

AMD Ryzen 7 9700X mit 65 Watt TDP im Fokus

Viele der Besonderheiten in AMDs neuem CPU-Lineup gelten in erster Linie beim AMD Ryzen 7 9700X. Dieser bringt alle Neuheiten mit, wurde in seiner Klasse aber in der TDP nach unten gestuft – und zwar deutlich. Ein AMD Ryzen 7700X war mit 105 Watt TDP und 142 Watt PPT unterwegs, ein AMD Ryzen 7 9700X hat nun 65 Watt TDP und 88 Watt PPT. Dies wiederum entspricht exakt dem Wert, den ein AMD Ryzen 7 7700 nutzt – insofern sind beide CPUs letztlich so etwas wie die Vorgänger des Neulings.

Da sich binnen Sekunden nach dem ersten Start mit dem neuen Prozessor herausstellte, dass die PPT die nahezu alles limitierende Größe beim AMD Ryzen 7 9700X ist, fällt der direkte Vergleich zu einem AMD Ryzen 7 7700X schwer, darf er doch so viel mehr Energie aufnehmen. Deshalb muss explizit in einigen Tests die 65/88-Watt-Variante (alias Ryzen 7 7700) davon verwendet werden. Einige der folgenden Tests zeigen auch schnell, warum das so ist.

Takt-Analyse (bei gleicher TDP) und Kernverbrauch

Schon beim ersten Benchmark wurde deutlich, dass hier eine massive Limitierung greifen muss, denn die Mehrleistung des AMD Ryzen 7 9700X gegenüber dem Vorgänger fällt sehr gering aus. Weitere Durchgänge mit entsprechenden Aufnahme-Tools für die Sensorwerte zeigen auch, woran es liegt: Das PPT-Limit von 88 Watt greift sehr schnell, sodass die CPU nur noch sehr geringe Taktraten aufbieten kann.

Überraschung: Deutlicher Taktabfall

Je nach Anwendung liegen die Taktraten beim Ryzen 7 9700X bei voller Last auf der CPU bei nur noch 4,3 bis 4,5 GHz pro Kern. Da hilft der Vergleich mit einem AMD Ryzen 7 7700X nur noch bedingt: Dieser darf bis zu 142 Watt aufnehmen und leistet so bis zu 5,3 GHz. Beim Ryzen 7 7700 mit ebenfalls 88 Watt PPT sind es rund 4,8 bis 4,9 GHz – allerdings noch immer deutlich mehr als beim Ryzen 7 9700X.

Das PPT-Limit ist das eine, doch was machen die CPU-Kerne? Greift man sich die Werte nur für sie heraus, zeigt sich, dass bei gleicher PPT auch die Kerne der alten und neuen Generation das Gleiche verbrauchen. 59 Watt genehmigen sich die acht Zen-4-Kerne zusammen, 58 Watt sind es bei den vier Zen-5-Kernen. Auch hier darf ein Ryzen 7 9700X letztlich bei gleicher Leistungsaufnahme der Kerne einfach nicht so viel Takt anlegen.

Die großen Taktunterschiede machen aber letztlich schnell klar, warum der Ryzen 7 9700X gegen einen Ryzen 7 7700X verlieren kann. Wenn im Worst-Case-Einsatz 20 Prozent an Takt fehlen, kann das nicht durch den Rest ausgeglichen werden. Ja, der Vergleich ist unfair, da die TDP nicht berücksichtigt wird. Aber in vielen Bereichen zählt im Desktop oft in erster Linie die Leistung und hier gibt es dann mitunter einen Rückgang. Dass am Ende der Neuling im Testergebnis des Benchmarks dennoch die Nase vor allem gegenüber dem Ryzen 7 7700 (knapp) vorn hat, verdankt er den Verbesserungen und der gesteigerten IPC. Unterm Strich ist er also deutlich effizienter geworden.

Die Analysen und die weiteren Ergebnisse auf den folgenden Seiten verdeutlichen, warum AMD die CPUs so klassifiziert hat und auch den Takt auf dem Papier nicht gesteigert hat – ohnehin gilt er oft nur da, wie heute einmal mehr deutlich wurde. Dennoch hätte es dem Ryzen 7 9700X schlichtweg besser gestanden, als Ryzen 7 9700 in den Markt zu gehen. Diese Chance hat sich AMD nun verbaut und andersherum Luft geschaffen, um eventuell einen Ryzen 7 9800X darüber zu setzen – mit „alter“ TDP/PPT. Denn, wie sich in weiteren Tests herausstellt, kann er dann sein Potenzial entfalten. Und bei gleichem Verbrauch aller Kerne von rund 113 Watt zieht überraschend auch der Takt fast gleich. CineBench 24 mit einem Plus von 14 Prozent macht dies deutlich. Im Blender-Benchmark, der ebenfalls für die Liniendiagramme genutzt wurde, sind es sogar plus 16 Prozent Leistung.

Ist auch der AMD Ryzen 5 9600X am PPT-Limit?

Mit den vom AMD Ryzen 7 9700X gewonnenen Erkenntnissen kam die Redaktion schon aus Neugier nicht umhin, zu schauen, wie sich der AMD Ryzen 5 9600X verhalten würde. Dieser klebt in Tests mit Last auf allen Kernen ebenfalls stets am PPT-Limit von 88 Watt, die für die CPU-Kerne zur Verfügung gestellte Leistung liegt in Summe bei 60 bis 61 Watt. Damit gelingt es aber, die sechs Kerne mit über 4,9 GHz anzutreiben, während für acht Kerne lediglich maximal 4,4 GHz pro Kern übrig blieben.

Die rund 500 MHz Taktunterschied von 4,4 GHz bei acht Kernen und 4,9 GHz bei sechs Kernen sind bei gleicher Kern-Leistungsaufnahme von rund 60 Watt am Ende interessant. Anders ausgedrückt: Der Verlust von einem Viertel der acht Kerne bei gleichem Verbrauch bei sechs Kernen wird durch 500 MHz zusätzlichen Takt aufgefangen, was wiederum rund der halben prozentualen Steigerung entspricht. Physik scheint in diesem Fall also durchaus zu funktionieren – und die kann auch AMD nicht überlisten.

Damit ist in dem Segment auch der Ryzen 5 7600X nun nicht mehr so weit weg, wie es in der Klasse darüber der Fall war, was aber auch daran liegt, dass AMD den kleinen Ryzen 5 7600X im unteren Marktsegment einfach nicht höher takten lässt und er so seine TDP/PPT gar nicht ausreizt. Zusammengefasst sorgt es allerdings dafür, dass der AMD Ryzen 5 9600X einfach besser aussieht.

Weniger Verbrauch heißt auch 35 °C kühler

Ein geringerer Takt und Verbrauch haben aber auch noch eine positive Seite: die CPU-Temperatur und damit direkt die benötigte Kühllösung. Der AMD Ryzen 7 7700X ist der heißeste Kandidat. Denn die Besonderheit dieses Prozessors ist, dass er nur einen CCD besitzt und die PPT von 142 Watt neben dem IOD nahezu vollständig diesen acht Kernen zur Verfügung steht – das gibt es sonst nirgendwo. Das machte ihn schon immer zum Hitzkopf, was er auch heute mit 95 °C Kerntemperatur wieder zeigt – mit potentem Noctua-Doppellüfter-Gespann.

Der neue AMD Ryzen 7 9700X mit seinem viel geringeren Verbrauch bei nun nahezu gleicher Leistung kann hier punkten: Mit nur rund 60 °C in diversen Tests (mal sind es 58, mal 61,5 °C) gibt es überhaupt keine Probleme mit dieser CPU hinsichtlich der Kühlung.

Gleichzeitig zeigt der Test mit 142 Watt PPT, dass der 9700X in keine thermischen Probleme läuft und die Spezifikation problemlos machbar wäre. Der neue AMD Ryzen 7 9700X agiert weiterhin deutlich unterhalb des 7700X, der allerdings als echter Hitzkopf bekannt ist.

AMDs Präsentation vorab hatte erklärt, dass die neuen CPUs bei gleicher TDP bis zu 7 Grad kühler werden. Dies lässt sich bei 65 Watt TDP nicht feststellen, der übertaktete Ryzen 7 9700X hingegen läuft viel besser als der immer viel zu heiße Ryzen 7 7700X. Die finale Aussage hierzu ist letztlich auf die kommende Woche und die beiden großen CPUs verschoben. Fest steht, das Limit für die Ryzen 9000 ist nach wie vor 95 Grad. Auch wenn sie dauerhaft anliegen, sei das kein Problem, erklärte AMD erneut, nachdem es zum Start der Ryzen 7000 zu Unstimmigkeiten kam.

Der Cache-Datendurchsatz steigt deutlich an

Deutlich vergrößerte Caches und zum Teil auch schnellere Caches in den Kernen (also ohne L3) hat AMD für Zen 5 auf den Weg gebracht. Dies wird in kleinen Tests auch sichtbar. Als Gegenspieler vom AMD Ryzen 7 9700X dient erneut ein AMD Ryzen 7 7700 mit gleicher PPT und gleichem DDR5-5600, um die Beeinflussung hierdurch so gering wie möglich zu halten.

L1- und L2-Cache haben nicht nur eine viel größere Bandbreite vorzuweisen, denn obendrein sinkt die Latenz noch leicht. Der L3-Cache profitiert ebenfalls von einer etwas höheren Bandbreite, allerdings steigt die Latenz ebenso wie beim Zugriff auf den RAM etwas an. Da die AGESA-Optimierung insbesondere beim RAM aber noch voll in Arbeit ist, dürfte sich dies in naher Zukunft vermutlich mindestens angleichen.

IPC-Steigerung der neuen Zen 5

Viele der Verbesserungen wie etwa die bei den Caches haben einen Einfluss auf die IPC. Auch hier eignet sich der AMD Ryzen 7 9700X für die beste Betrachtung, denn sein maximaler Takt ist mit 5,55 GHz so hoch wie der des AMD Ryzen 7 7700X. Laut Spezifikation durch AMD ist der maximale Turbo-Takt bei beiden SKUs auf 5,4 GHz gesetzt, doch wie schon zuletzt liefert AMD erneut ein wenig mehr. Und so wie es beim 7700X 150 MHz mehr waren, gibt es diese auch beim 9700X.

Das gemischte Endergebnis aus drei Tests, die explizit in Richtung Single Core ausgelegt sind respektive tendieren, zeigen einen Vorsprung von 15 Prozent für den AMD Ryzen 7 9700X gegenüber dem AMD Ryzen 7 7700X. AMDs Zen-5-Architektur liefert ziemlich exakt das, was versprochen wurde.

Nach vielen Updates läuft auch DDR5-8300

Apropos RAM: Nachdem bei den ersten AGESA-Versionen, die nicht mal zwei Wochen alt sind, der Rechner mit einigen RAM-Modulen gar nicht starten wollten, gab es in der letzten Woche fast tägliche Fortschritte. Mittlerweile ist der Stand erreicht, dass die von AMD beworbenen DDR5-8000 direkt funktionieren. Und wenn das passende Modulpaar mitspielt, sind sogar schon DDR5-8300 ohne große Schwierigkeiten möglich – und das nicht nur auf Flaggschifflösungen rund um den X670-Chipsatz, sondern ebenso auf B650-Boards.

Die angezeigten Ergebnisse in AIDA64 sind aber ebenso wenig final wie die BIOS-Varianten, sie zeigen keine Fortschritte respektive Zuwächse mit steigendem Takt an. Diese Software wird ebenso wie AMDs AGESA in den kommenden Wochen beim Kunden weiter reifen.

AVX-512-Tests zeigen deutliche Steigerung

AMDs Zen-5-Architektur kann nun vollständige 512 Bit breite Daten verarbeiten und splittet sie nicht mehr in zwei Mal 256 Bit auf. Dies gibt es optional aber auch noch: Strix Point nutzt dies beispielsweise, um Energie zu sparen, bei den Ryzen 9000 wird aber das Maximum geboten.

Bevor dies in Software umgesetzt wird, vergehen in der Regel allerdings noch Wochen und Monate. Theoretische und synthetische Benchmark-Tests sind da schneller und zeigen hier durchaus, wohin die Reise geht. Und wird hier auch das PPT-Limit beim 9700X geöffnet, geht es direkt noch ein wenig höher hinaus.

In Anwendungstests zeigt sich das neue Geekbench ML als eine Möglichkeit des Testens der kommenden AI-Leistungsfähigkeit als besonders angetan von Zen 5. Der Performance-Zuwachs hier war enorm, dort scheinen sich einige der von AMD beworbenen AI-Features von Zen 5 perfekt auszuzahlen.