AMD Ryzen 7 1800X Review – Teil 2
Taktskalierung – die Suche nach dem Sweetspot
Um zu untersuchen, wie gut die Architektur mit der Taktrate skaliert, haben wir das AMD-Tool Ryzen Master verwendet und den Takt in 100-MHz-Schritten verändert. Außerdem wollen wir betrachten, wie sich die Leistungsaufnahme dabei entwickelt. Dafür haben wir für jeden Messpunkt die Spannung gesucht, die zumindest für einige Minuten mit dem Stabilitätstest von AIDA64 nicht abstürzt. Damit ist selbstredend nicht von einer Alltagstauglichkeit der Einstellung auszugehen. Leider bietet AMDs Software als minimale Frequenz nicht weniger als 3 GHz an und das Mainboard unterstützt mit dem von uns verwendeten BIOS noch keine Taktraten von unter 3,7 GHz – niedrigere Einstellungen werden schlicht nicht übernommen. Daher können wir nur das Band zwischen 3 und 4 GHz betrachten.
Man erkennt an diesem Schaubild gut, wie viel Spannung wir für welche Frequenz benötigten. Zur feineren Auflösung haben wir die für die jeweils nächsten 100 MHz notwendige Spannungszugabe auf die Sekundärachse aufgetragen. So erkennt man gut, an welchen Punkten der Prozessor einen besonders großen Sprung bei der Spannung absolvieren muss, um die nächste Taktschwelle zu erreichen. Es kristallieren sich dabei zwei besonders markante Stellen heraus: Zuerst wäre da die Mehrspannung zu erwähnen, die nötig ist, um von 3,0 auf 3,1 GHz zu kommen. Während sich der 1800X bei 3,0 GHz mit sehr sparsamen 0,844 V begnügt, mussten wir für 3,1 GHz die Spannung auf 0,912 V anheben. Der nächste kritische Punkt scheint bei 3,6 GHz zu liegen, 3,7 GHz erfordern dann wiederum kaum zusätzliche Spannung. Diese beiden Punkte fallen aus dem Rahmen, aber generell lässt sich ein exponentieller Verlauf der Kurve erkennen, der auch den Erwartungen entspricht.
Zur Leistungsmessung benutzen wir Cinebench, da dieser Test sehr gut mit der Taktrate skaliert. Die Ergebnisse verlaufen weitestgehend linear, der in dem Zusammenhang gemessene Strombedarf steigt hingegen überproportional an. Hier fallen die Werte von 3,4 und 3,7 GHz ins Auge. Zwar bedarf der Chip für 3,7 GHz kaum erhöhter Spannung gegenüber 3,6 GHz, dennoch setzt er deutlich mehr Energie um.
Verrechnen wir die Werte und betrachten die Effizienz des Prozessors, so sind vor allem die Frequenzen unter 3,4 GHz sehr effizient und anschließend bis 3,6 GHz sehr stabil. Danach geht es deutlich erkennbar bergab. Die 3,6 GHz als Basistaktrate des Ryzen 7 1800X sind daher nicht von ungefähr gewählt worden. Sobald wir die Taktraten weiter absenken können, werden wir die Diagramme entsprechend erweitern. Theoretisch müsste ab einem gewissen Punkt das Absenken von Taktfrequenz und Spannung keine Effizienzsteigerung mehr bringen. Diesen sogenannten Sweetspot wollten wir finden, aufgrund der eingangs erwähnten Limitierungen haben wir ihn in diesem Teil noch nicht finden können.