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AMD Ryzen Threadripper 3990X: la prima CPU desktop a 64 core


La famiglia di processori Ryzen Threadripper ha debuttato sul mercato con le prime versioni nel corso dell’estate 2017, rappresentando una radicale novità rispetto a quanto offerto da AMD in precedenza. Per la prima volta, infatti, l’azienda americana è stata capace di offrire un prodotto destinato specificamente all’ambito dei sistemi HEDT, High-End Desktop, mettendosi in diretta contrapposizione con la gamma di soluzioni Intel della serie Core-X.

Nel confronto tra le due famiglie di CPU HEDT di Intel e AMD sono subito apparse chiare alcune differenze: AMD ha puntato su offrire un più elevato numero di core, ben evidente con il passaggio al numero di 32 nel debutto delle CPU Ryzen Threadripper di seconda generazione, mentre Intel ha potuto beneficiare di frequenze di clock più elevate e di una superiore efficienza a livello di singolo core. La particolare architettura delle prime due generazioni di processore Ryzen Threadripper, mutuata direttamente dalle proposte EPYC per datacenter, ha inoltre rappresentato un limite con quelle applicazioni fortemente dipendenti dalla latenza di accesso alla memoria di sistema.

[HWUVIDEO=”2896″]AMD Ryzen Threadripper 3990X: la prima CPU a 64 core[/HWUVIDEO]

Tutto è però cambiato con il debutto della terza generazione di processori Ryzen Threadripper, basati su architettura Zen 2 e costruiti con tecnologia produttiva a 7 nanometri, avvenuto lo scorso mese di novembre. AMD ha presentato due modelli, dotati rispettivamente di architettura a 24 e 32 core, anticipando il debutto di una terza versione capace di offrire ben 64 core al proprio interno. Abbiamo avuto occasione di analizzare i processori Ryzen Threadripper 3960X e Ryzen Threadripper 3970X, evidenziandone i netti balzi in avanti in termini di pure prestazioni rispetto a quanto offerto dai corrispondenti modelli di seconda generazione.

Merito di tutto questo è legato al cambio di architettura, con le novità che possiamo sintetizzare in questi elementi:

  • passaggio alla tecnologia produttiva a 7 nanometri, grazie alla quale è migliorata l’efficienza energetica e sono state raggiunge più elevate frequenze di clock;
  • innovazioni introdotte a livello di IPC dall’architettura Zen 2, che hanno permesso di incrementare le prestazioni a parità di numero di core e di loro frequenza di funzionamento;
  • nuova struttura a chiplets, che ha unificato la latenza di accesso alla memoria da parte dei core integrando il memory controller (DDR4-3200 quad channel).

Quest’oggi debutta ufficialmente Ryzen Threadripper 3990X, la terza CPU della famiglia dotata al proprio interno di ben 64 core. Potremmo sintetizzare affermando che si tratti di un processore composto da due modelli Ryzen Threadripper 3970X affiancati che operano in parallelo, in grado di mantenere lo stesso livello di TDP di 280 Watt degli altri modelli della famiglia grazie ad un attento connubio delle frequenze di clock. Nella tabella seguente sono riassunte le caratteristiche tecniche di tutte le CPU AMD Ryzen Threadripper sino ad oggi rese disponibili da AMD.












CPU

Core Threads Clock Turbo max XFR Cache TDP Prezzo

AMD Ryzen Threadripper 3990X

64 128 2,9GHz 4,3GHz 288M 280W $3.999

AMD Ryzen Threadripper 3970X

32 64 3,7GHz 4,5GHz 144M 280W $1.999

AMD Ryzen Threadripper 3960X

24 48 3,8GHz 4,5GHz 140M 280W $1.399

AMD Ryzen Threadripper 2990WX

32 64 3GHz 4,2GHz 64M 250W $1.799

AMD Ryzen Threadripper 2970WX

24 48 3GHz 4,2GHz 64M 250W $1.299

AMD Ryzen Threadripper 2950X

16 32 3,5GHz 4,4GHz 32M 180W $899

AMD Ryzen Threadripper 2920X

12 24 3,5GHz 4,3GHz 32M 180W $649

AMD Ryzen Threadripper 1950X

16 32 3,4GHz 4GHz 4,2GHz 32M 180W $999
AMD Ryzen Threadripper 1920X 12 24 3,5GHz 4GHz 4,2GHz 32M 180W $799

AMD Ryzen Threadripper 1900X

8 16 3,8GHz 4GHz 4,2GHz 32M 180W $549

Notiamo immediatamente come per mantenere il livello di TDP sui 280 Watt delle altre due versioni di CPU Ryzen Threadripper di terza generazione AMD sia dovuta intervenire sulle frequenze di clock del processore Ryzen Threadripper 3990X: queste sono pari a 2,9 GHz per il dato di base clock e di 4,3 GHz per quello Turbo massimo. Nel confronto con le altre due CPU della famiglia a venir ridotta in misura sensibile è la frequenza di base clock, inferiore di 800 MHz e 900 MHz rispetto alle proposte a 32 e 24 core; quella Turbo massima è solo marginalmente inferiore, 200 MHz, e pensando al tipo di utilizzo di questo processore non è di certo della massima frequenza di clock Turbo che bisogna curarsi quanto della capacità di mantenere una elevata frequenza di clock quando tutti i core sono occupati. 

Servendoci del test Prime 95 in modalità stress test, smallest FFT, abbiamo misurato la frequenza di clock mantenuta stabilmente dalla CPU Ryzen Threadripper 3990X al variare del numero dei threads utilizzati ottenendo i seguenti valori:

  • 8 threads: clock 4.050 MHz; consumo sistema a monte alimentatore 325 Watt.
  • 16 threads: clock 3.950 MHz; consumo sistema a monte alimentatore 363 Watt.
  • 32 threads: clock 3.750 MHz; consumo sistema a monte alimentatore 380 Watt.
  • 64 threads: clock 3.250 MHz; consumo sistema a monte alimentatore 387 Watt.
  • 128 threads: clock 2.850 MHz; consumo sistema a monte alimentatore 399 Watt.

Nel corso dei vari test si notano due dinamiche interessanti: il consumo dell’intero sistema è sostanzialmente stabile, con valori più bassi solo quando si utilizzano 8 e 16 threads. La frequenza di clock mantenuta cala al crescere del numero dei core, mentre la tensione di alimentazione della CPU rilevata da CPU-Z tende ad essere più elevata meno sono i core utilizzati: quest’ultima dinamica è del resto facilmente prevedibile, visto che con meno core sfruttati al 100% la frequenza di clock è più elevata e con essa maggiori i requisiti di alimentazione. Da questo si capisce anche perché il consumo del sistema, rilevato a monte dell’alimentatore sia non molto differente quando vengono utilizzati da un certo numero di core a salire.

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struttura del processore Ryzen Threadripper 3990X

Abbiamo segnalato come uno dei punti di forza della terza generazione di processori Ryzen Threadripper rispetto ai predecessori sia legata alla diversa struttura interna: troviamo sul package un totale di 9 chip, con quello centrale di maggiori dimensioni che è l’I/O Die costruito con tecnologia a 12 nanometri nel quale sono integrati controller memoria DDR4, PCI Express e tutta la logica per la gestione dei segnali di I/O. Gli altri 8 chip sono i die Zen 2, tutti identici tra di loro, costruiti con tecnologia a 7 nanometri e ciascuno dotato al proprio interno di 8 core che risultano tutti attivi nel processore Ryzen Threadripper 3990X.


struttura dei processori Ryzen Threadripper 3970X-3960X

Tale design è identico a quello dei processori Ryzen Threadripper 3970X e 3960X, con l’unica differenza che questi ultimi integrano al proprio interno 4 die Zen 2 così da ottenere un massimo di 32 core. Nulla cambia per l’I/O Die, fatta solo eccezione per il numero di collegamenti con i die in virtù del loro inferiore numero complessivo. L’approccio con controller memoria installato nell’I/O Die permette di ottenere una latenza di accesso che è sempre la stessa a prescindere da quale core acceda al controller memoria, cosa che non si verificava con i processori Ryzen Threadripper di prima e seconda generazione per via del loro design interno. Se ne ricava un migliore comportamento con tutte le applicazioni, maggiormente evidente con quelle che dipendono fortemente dalla latenza della memoria: pensiamo ad esempio ai giochi come ad uno degli esempi più evidenti.

A dispetto dei 64 core consuma come le altre CPU Ryzen Threadripper

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 AMD Ryzen Threadripper 3990X in idle è superiore a quello degli altri due modelli della famiglia in virtù del cambio di scheda madre, da quella Asus Zenith Extreme II alla proposta MSI Creator TRX40. A pieno carico è significativo evidenziare come il consumo del nuovo processore a 64 core sia di fatto identico a quello dei due modelli con inferiore numero di core: a tale risultato AMD è giunta grazie al bilanciamento della frequenza di clock massima, selezionata in modo tale da assicurare che il TDP di 280 Watt non venga superato durante l’uso del processore al 100% delle proprie risorse di elaborazione.

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 (64C;128T;2,9GHz)
  • AMD Ryzen Threadripper 3970X (32C;64T;3,7GHz)
  • AMD Ryzen Threadripper 3960X (24C;48T;3,8GHz)
  • 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

PCMark 10
PCMark 10 Score
Essentials
Productivity
Digital content creation

Davinci Resolve

64 core che sono tutti da sfruttare

Al pari di quanto già evidenziato in occasione della nostra analisi della CPU Ryzen Threadripper 3970X, dai 64 core della CPU Ryzen Threadripper 3960X ci attendiamo risultati prestazionali molto elevati negli ambiti nei quali i predecessori Ryzen Threadripper di precedente generazione già spiccavano. E’ però indispensabile, come vedremo nel corso della nostra analisi, utilizzare applicazioni che siano in grado di sfruttare tutta questa potenza di elaborazione: un risultato non così semplice da raggiungere.

Servendosi di applicazioni che sfruttano appieno la presenza di 64 core la CPU Ryzen Threadripper 3990X è in grado di fare la differenza rispetto ai già molto elevati valori ottenuti dal processore Ryzen Threadripper 3970X. Non abbiamo un raddoppio della potenza, cosa che ci si potrebbe attendere visto il numero di core, perché la frequenza di clock a pieno carico della CPU Ryzen Threadripper 3990X è ovviamente inferiore, a 64 core, rispetto a quella del modello Ryzen Threadripper 3970X con 32 core: a seconda dell’applicazione utilizzata registriamo un vantaggio dal 30% al 45%, margine che è compreso tra il 50% e il 75% nel confronto con il modello Ryzen Threadripper 3960X con architettura a 24 core. Tutto questo, è bene ricordarlo, è ottenuto a parità di consumi massimi: il TDP di 280 Watt è infatti pienamente sfruttato da tutte queste CPU, con il modello 3990X che quindi spicca per efficienza energetica riuscendo ad offrire un netto balzo in avanti delle prestazioni a parità di alimentazione.

Abbiamo incluso anche i risultati ottenuti con Maya 2020, servendoci della scena di benchmarking sviluppata da Antonio Bosi e disponibile per il download sul sito dell’autore a questo indirizzo. Si tratta di una scena particolarmente esigente quanto a potenza elaborativa della CPU, in grado di saturare i 64 core (e 128 thread) offerti dal processore Ryzen Threadripper 3990X. Anche questo è uno scenario d’uso che vede la CPU Ryzen Threadripper 3990X registrare un netto margine di vantaggio, in quanto nel rendering vengono sfruttati in parallelo tutti i 128 threads di cui è capace.

Le peculiarità di un processore con 64 core al proprio interno emergono chiaramente nel momento in cui si utilizzano applicazioni che non scalano al meglio all’aumentare del numero dei core. Sono questi i tipici scenari di utilizzo di molti sistemi desktop, nonché quelli nei quali un processore con 64 core ha molto poco margine di utilizzo sensato considerandone il costo.

Anche per questo motivo non abbiamo riportato analisi con giochi 3D, che abbiamo eseguito in redazione: i risultati sono leggermente inferiori a quelli della CPU Ryzen Thradripper 3970X a motivo della frequenza di clock più bassa, ma nuovamente non ha alcun senso acquistare un processore di questo tipo dal costo ufficiale di 3.999 dollari pensando che le migliori prestazioni con giochi vengono ottenute da CPU che costano almeno 1/8 di questo modello.

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La CPU AMD Ryzen Threadripper 3990X può essere a tutti gli effetti considerata come il miglior processore per sistemi desktop sino ad oggi prodotto da AMD. Rappresenta per l’azienda americana il vertice quanto a evoluzione tecnologica, essendo il primo a rendere disponibili ben 64 core in un singolo socket mantenendo lo stesso livello di consumo delle altre versioni dotate della metà del numero di core. Un processore mutuato dalla gamma di proposte AMD della famiglia EPYC destinate ai datacenter, dalla quale si differenzia per il controller memoria meno sofisticato ma anche per le più elevate frequenze di clock alle quali opera.

Il miglior processore non è però per tutti, e non parliamo solo per via del prezzo di 3.999 dollari al quale viene offerto. Non abbiamo dubbi sul fatto che AMD sarà in grado di vendere tutti i sample di processore Ryzen Threadripper 3990X che sarà in grado di produrre, nonostante il listino: ci sono numerose tipologie di utenti che necessitano di una così elevata potenza di elaborazione e che possono beneficiare in una workstation di una CPU a 64 core. E’ per questi utenti che tale CPU rappresenta al momento attuale quanto di meglio sia disponibile in commercio, e solo per loro.

Tali ambiti sono quelli delle workstation video professionali, nelle quali si esegue editing di video anche in risoluzione 8K, del mastering video, di coloro che fanno utilizzo in un singolo sistema di un gran numero di virtual machines e di chi esegue sviluppo software particolarmente complesso. Sono questi gli scenari, assieme ad altri mutuati dal mondo delle workstation professionali, che permettono di sfruttare tutti i 64 core in parallelo e quelli nei quali ha senso investire in un processore di questo tipo perché la ricaduta in termini di produttività è netta e tangibile.

Configurare un sistema con 64 core rendendolo accessibile all’utilizzatore direttamente sulla sua scrivania richiede però alcuni accorgimenti: il quantitativo di memoria deve essere adeguato e in questo una dotazione di almeno 128 Gbytes pare essere il minimo così da poter offrire almeno 2 Gbytes di spazio memoria per ogni core. Non solo: lo storage rischia di diventare il collo di bottiglia pertanto spazio a più SSD, divisi tra applicazioni e dati, che siano capaci di fornire un adeguato supporto in termini di bandwidth dei dati da e verso la CPU.

[HWUVIDEO=”2896″]AMD Ryzen Threadripper 3990X: la prima CPU a 64 core[/HWUVIDEO]

La CPU per sistemi desktop più potente in commercio è quindi ora in vendita: se da un lato è una proposta di nicchia che assume molto senso solo per precise tipologie di utilizzi professionali, dall’altra rimarca nuovamente il grande lavoro di sviluppo tecnologico portato avanti da AMD negli ultimi anni con la propria architettura Zen. Se 3 anni fa avessimo scritto che in poco più di 1.000 giorni avremmo visto un processore a 64 core proposto a 3.999 dollari di prezzo offerto da AMD saremmo stati i primi a considerare questa cosa come impossibile. Invece da quest’oggi è realtà.



Fonte: https://feeds.hwupgrade.it

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Updated: 7 Febbraio 2020 — 15:30
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