Zen 2 — AMD Ryzen 7 3700X und Ryzen 9 3900X im Test — Update #1

Benchmarks bei Standardtakt: BOINC — Asteroids@Home (Ergebnisse)

Pla­net 3DNow! und sei­ne Com­mu­ni­ty sind bei Dis­tri­bu­ted-Com­pu­ting-Pro­jek­ten sehr aktiv. Das wur­de im Mai mit dem zwei­ten Platz im BOINC-Pent­ath­lon 2019 ein­mal mehr ein­drucks­voll unter Beweis gestellt. Grund genug, sich auch mit die­sem The­ma zu befassen.

Bereits seit den Reviews zum Ryzen-Launch im Jahr 2017 nut­zen wir in nahe­zu jedem CPU-Test das BOINC-Pro­jekt Asteroids@Home. Ziel des Pro­jek­tes ist es, anhand von Son­nen­re­fle­xio­nen die Rota­ti­on von Aste­ro­iden zu berech­nen. Dabei kom­men hoch­op­ti­mier­te Anwen­dun­gen zum Ein­satz, die nicht nur einen wis­sen­schaft­li­chen Bei­trag leis­ten, son­dern auch noch für Aus­las­tun­gen bei den Pro­zes­so­ren sor­gen, an wel­che mit­un­ter nicht ein­mal Prime95 als belieb­ter Sta­bi­li­täts­test und oft­mals als “Power­vi­rus” ver­schrie­ner Test her­an­reicht. Die Unter­schie­de in Sachen Aus­las­tung und somit auch der Leis­tungs­auf­nah­me kön­nen enorm sein, wie wir bereits 2017 fest­stel­len konn­ten.

Doch wie schla­gen sich nun die neu­en Ryzen 3000 in Asteroids@Home? Um das zu erfah­ren, haben wir pro zur Ver­fü­gung ste­hen­dem CPU-Thread min­des­tens zwei Work­u­nits berech­nen las­sen. Der BOINC-Mana­ger wur­de so kon­fi­gu­riert, dass aus­schließ­lich “sor­ten­rein” AVX-WUs berech­net wur­den. Anschlie­ßend haben wir die durch­schnitt­li­che Berech­nungs­zeit ermit­telt und den dar­aus resul­tie­ren­den Punk­teer­trag auf einen Kalen­der­tag hoch­ge­rech­net ( 24 * 60 * 60 / durch­schnitt­li­che Berech­nungs­dau­er in Sekun­den * Anzahl CPU-Threads * 480 Punk­te pro Work­u­nit ). Dabei ist zu beach­ten, dass wir eini­ge Ergeb­nis­se nicht in die Wer­tung auf­ge­nom­men haben, da die­se unge­wöhn­lich kurz (bzw. in drei Fäl­len unge­wöhn­lich lang) lie­fen. Gewer­tet wur­den fol­gen­de Ergeb­nis­se pro CPU (ein Klick auf den Namen des jewei­li­gen CPU-Modells öff­net einen Screen­shot mit den Einzelergebnissen):

• AMD Ryzen 7 2700X: 45 WUs (sie­ben WUs verworfen)
• AMD Ryzen Thre­ad­rip­per 2950X: 64 WUs (zehn WUs verworfen)
• AMD Ryzen 7 3700X: 44 WUs (acht WUs verworfen)
• AMD Ryzen 9 3900X: 57 WUs (acht WUs verworfen)

Im fol­gen­den Dia­gramm zeich­nen wir also eher ein Worst-Case-Sze­na­rio, da die aus der Wer­tung gefal­le­nen Work­u­nits die durch­schnitt­li­che Berech­nungs­zeit ver­rin­gert und den mög­li­chen Punk­teer­trag pro Kalen­der­tag sogar noch erhöht hät­ten. Mit unse­rer Her­an­ge­hens­wei­se ent­ste­hen hin­ge­gen eini­ger­ma­ßen gleich­mä­ßi­ge Berech­nungs­zei­ten, die gar repro­du­zier­bar waren. Und das kommt dabei heraus:

Da wir AVX-Work­u­nits berech­nen lie­ßen, kom­men die Ver­bes­se­run­gen an der FPU von Zen 2 voll zur Gel­tung. Ent­spre­chend star­ten die neu­en CPUs rich­tig durch und las­sen die letzt­jäh­ri­ge Gene­ra­ti­on regel­recht alt aus­se­hen. So alt, dass der Acht­ker­ner 3700X weni­ger als 10 Pro­zent Rück­stand auf den 16-Ker­ner 2950X hat, wel­cher zudem über eine deut­lich höhe­re TDP-Ein­stu­fung ver­fügt. Und was der 3700X nicht schafft, erle­digt der 3900X. Er ver­sägt den 2950X um fast 40 Pro­zent, obwohl ihm vier Ker­ne weni­ger zur Ver­fü­gung ste­hen und auch die TDP deut­lich gerin­ger ist. Wie beacht­lich die­ser Vor­sprung ist, zeigt auch noch das fol­gen­de Dia­gramm, in wel­chem wir Ergeb­nis­se ver­gan­ge­ner Reviews ergänzt haben:

Dem 3900X feh­len weni­ger als 20 Pro­zent auf das TR4-Flagg­schiff 2990WX mit 32 Ker­nen! Der 2990WX kann sat­te 40 Work­u­nits mehr gleich­zei­tig berech­nen und er ver­fügt über eine mehr als dop­pelt so hohe TDP — das alles nutzt nichts, im Ver­gleich zum 3900X sieht er ziem­lich alt aus. Sobald AMD im Sep­tem­ber den ange­kün­dig­ten 3950X mit 16 Ker­nen auf den Markt bringt, dürf­te es um den Spit­zen­platz des 2990WX gesche­hen sein.

Die neu­en Pro­zes­so­ren sind nicht nur schnel­ler, sie ver­brau­chen oben­drein auch noch teils deut­lich weni­ger Ener­gie. Die 7‑Na­no­me­ter-Fer­ti­gung trägt hier­zu sicher­lich einen bedeu­ten­den Anteil bei. In Sachen Effi­zi­enz zeich­net sich daher fol­gen­des Bild:

Bei iden­ti­schem Ener­gie­bud­get lie­fert ein 3900X fast 80 Pro­zent mehr Leis­tung ab als ein 2950X. Selbst ein 3700X über­flü­gelt die bei­den letzt­jäh­ri­gen CPU-Model­le sehr deut­lich, wobei er rund 10 Pro­zent weni­ger leis­tet als der 3900X. Die­ser Rück­stand könn­te der unter­schied­li­chen TDP-Ein­stu­fung und/oder den Aus­wir­kun­gen des inter­nen Auf­baus mit nur einem Chip­let (und damit weni­ger L3-Cache) geschul­det sein.

Rech­nen wir aus, wie viel Watt für einen Ertrag von 10.000 Punk­ten auf­ge­wen­det wer­den müs­sen, so fal­len die Unter­schie­de eben­falls sehr deut­lich aus. Der 3900X benö­tigt nur rund 40 Pro­zent der Ener­gie eines 2950X für den glei­chen Ertrag — ein rie­si­ger Sprung.

Hal­ten wir also fest: In Asteroids@Home fährt Ryzen 3000 in fast allen Belan­gen Krei­se um die letzt­jäh­ri­gen Model­le — ledig­lich der abso­lu­te Best­wert in Sachen Ertrag pro Kalen­der­tag fehlt noch. Noch, denn mit dem kom­men­den 3950X wird sehr wahr­schein­lich auch die­ser fal­len. Allen enor­men Fort­schrit­ten zum Trotz dür­fen wir nicht ver­ges­sen, dass es in ande­ren BOINC-Pro­jek­ten auch anders aus­se­hen kann. Kom­men weni­ger opti­mier­te Anwen­dun­gen zum Ein­satz bzw. macht das Pro­jekt nicht in die­sem Maße von den FPU-Ver­bes­se­run­gen Gebrauch, so dürf­ten die Fort­schrit­te deut­lich klei­ner aus­fal­len. Asteroids@Home jeden­falls hat in Ryzen 3000 einen neu­en Lieb­ling gefunden.