ANÁLISE: AMD Ryzen 9 3950X traz um processador como nunca vimos no mainstream

Com 16 núcleos, processador traz performance de um HPC para PCs domésticos
Por Diego Kerber, Fabio Feyh 15/11/2019 19:14 | atualizado 05/12/2019 11:13 comentários Reportar erro

O processador AMD Ryzen 9 3950X é um processador de alta performance para usuários entusiastas ou que dependem de muito poder de processamento em suas aplicações. É um dos estreantes da linha Ryzen 9, que na terceira geração Ryzen sobem a contagem de núcleos para acima dos 8 e se aproximam do perfil anteriormente atendido pelos modelos Threadripper.

O grande destaque desse modelo é trazer um total de 16 núcleos e 32 threads, uma contagem nunca vista antes dentro de uma plataforma voltada ao mercado mainstream de computadores, no caso, a plataforma AM4. O modelo também conta com evoluções da linha Zen 2 como frequências de operação mais altas impulsionadas pela nova litografia de 7nm e da nova geração do Precision Boost, além de uma quantidade generosa de cache L3 para aumentar o desempenho em games e outras aplicações que a AMD ficou em desvantagem frente a Intel nas gerações anteriores dos processadores Ryzen.

Site oficial AMD Ryzen 9 3950X
Modelos Ryzen 3000 à venda na Pichau

O Ryzen 9 3950X foi anunciado com o preço de US$ 749, algo abaixo dos 784 dólares sugeridos no Intel Core i9-10940X que será lançado em breve, que trará 12 núcleos e 24 threads, e que está também próximo do cobrado atualmente no Core i9-9820X, que possui 10 núcleos e 20 threads.

Agradecimentos a Pichau pelo empréstimo do processador


Especificações técnicas

Comparativo

AMD Ryzen 9 3900XAMD Ryzen 7 3800XAMD Ryzen 9 3950XIntel Core i9-9900K

Preços

Preço no lançamentoU$ 499,00 U$ 399,00 U$ 749,00 U$ 488,00
Preço atualizadoR$ 2.799,00 U$ 399,00 U$ 749,00 R$ 2.949,00

Especificações

CodinomeZen2 Zen2 Zen2 Coffee Lake-S
SocketAM4 AM4 AM4 LGA1151 Serie Z370/Z390
Fabricação em7nm 7nm 7nm 14nm
Instruções64-bit 64-bit 64-bit 64-bit
Núcleos12 8 16 8
Threads24 16 32 16
Clock3800 3900 3500 3600
Clock (Turbo)4600 4500 4700 5000
DesbloqueadoSim Sim Sim Sim
Canais de memóriadual-channel dual-channel dual-channel dual-channel
MemóriasDDR4 DDR4 DDR4 DDR4
Cache L364 32 72 16
PCI Express4.0 4.0 4.0 3.0
Canais PCI Express40 40 40 40 (24 16)
TDP105 105 105 95

Vídeo Integrado

Monitores suportados3
GPUSEM VÍDEO INTEGRADO SEM VÍDEO INTEGRADO SEM VÍDEO INTEGRADO Intel UHD Graphics 630
Clock1200
DirectX12

Características Gerais

Acompanha cooler?SIM, Wraith Prism RGB SIM, Wraith Prism RGB NÃO Não


O Ryzen 9 3950X

Com a redução da litografia para os 7 nanômetros, a AMD foi capaz de fazer um die muito mais compacto e que viabiliza a quantia maior de núcleos ainda na mesma estrutura onde são feitos os demais processadores AM4. Isso faz com que esse soquete consiga ir de singelos dois núcleos, com a linha Atlhon, até os impressionantes 16 núcleos do Ryzen 9 3950X!

O Ryzen 9 3950X é o processador com todas as estruturas habilitadas, de ambos os dies Ryzen que estão presentes nesse CPU. Como resultado, temos dois CCX com quatro núcleos em cada die, chegando a 8 núcleos por die, e por conter dois dies totalmente ativados, temos a impressionante contagem de 16 núcleos.

O Ryzen 9 3950X é resultado dos dois dies totalmente habilitados

Não é a primeira vez que temos isso em um processador da AMD, porém essa solução usada anteriormente em processadores Ryzen Threadripper, como o 1950X e 2950X, não era viável em um formato tão compacto nas litografias anteriores, e por isso estavam destinadas ao soquete TR4. A nova litografia e mais otimizações também impactaram em aquecimento e consumo, reduzindo o TDP dos 180W (Ryzen Threadripper 2950X) para 105W!

Com mais estruturas sendo habilitadas, além da contagem de núcleos temos outros fatores que também são incrementados, como a robusta quantidade de 8MB de cache L2 e 1MB (!?) de cache L1, basicamente o dobro que você tem disponível em um Ryzen 7 3800X, por exemplo. Apesar de algumas especificações próximas ao dos Threadrippers, o 3950X tem o dobro de L3 cache, uma mudança importante que a AMD fez na arquitetura Zen 2, buscando contornar a deficiência do Infinity Fabric em entregar baixas latências de comunicação com as memórias, como comentaremos no trecho a seguir.

O Zen 2

A AMD focou em atacar os pontos fracos da microarquitetura Zen com a segunda geração de seus processadores Ryzen, ao mesmo tempo que buscou manter seus pontos fortes, como maior contagem de núcleos e alta modularidade através do Infinity Fabric e aumento da eficiência com uma nova litografia.

O Zen 2 é muito mais eficiente

A primeira novidade é a introdução do processo de fabricação em 7 nanômetros, que viabiliza frequências mais altas (em conjunto com a nova geração do Precision Boost) e melhor eficiência energética e menor aquecimento. Essa redução no tamanho dos transistores foi indispensável para maior densidade e para viabilizar a nova linha Ryzen 9, que aumentou a contagem de núcleos para acima dos 8 que eram o limite da série Ryzen 1000/2000.

Além da nova litografia, a arquitetura foi otimizada para mais desempenho

Porém a troca no processo é apenas parte do que resulta no ganho de desempenho. A AMD otimizou a arquitetura para possibilitar mais processamento em cada ciclo, além de entregar mais versatilidade para as unidades computacionais, que agora podem operar em conjunto dependendo da demanda.

Para quem quer jogar, a grande novidade é o Game Cache, novo nome que a AMD tem dado ao Cache L3 presente nesses processadores. Para aumentar a performance em games e outras situações em que a linha Intel Core leva vantagem devido a latência menor da comunicação com as memórias, a AMD introduziu quantidades generosas de cache para garantir que os núcleos de processamento tenham todos os dados que precisam acessíveis para operar em alto desempenho. O resultado é uma dependência menor de altas frequências de operação das memórias, e ganhos mais significativos de desempenho.

A grande quantidade de cache L3 melhorou o desempenho em games, e reduziu a dependência da velocidade da RAM

Outra mudança importante foi um ajuste no Infinity Fabric, que pode operar em uma proporção diferente em relação às velocidades das memórias. Até a frequência de 3733MHz, a porção responsável pela comunicação entre os vários módulos do processador funciona diretamente vinculado ao clock das memórias, porém acima dessa frequência ele passa a operar na proporção 2:1, derrubando sua frequência para a metade do clock das memórias. Por conta dessa característica e outras como alto custo de memórias muito rápidas ou estabilidade do sistema, o indicado é não avançar além dos 3733MHz em um sistema com Ryzen 3000, mesmo isso sendo viável, de acordo com a AMD.

Fotos

Como todo CPU soquete AM4, o Ryzen 9 3950X seque o formato dos demais modelos da linha Ryzen 3000 e também dos modelos de Ryzen 1000 e 2000.

Porém é importante confirmar se o modelo de placa-mãe geração de chipset 300 e 400 suporta os novos processadores, sendo no mínimo necessário uma atualização de BIOS, felizmente a maioria dos modelos vai suportar. Fizemos um teste aqui e colocamos ele sobre uma com chipset A320, mas não foi tão interessante, mostraremos em breve...

Mesmo formato e soquete AM4 das linhas Ryzen anteriores


Sistema utilizado
Abaixo, detalhes sobre o sistema utilizado para os testes:

Máquinas utilizadas nos testes:
Todas os sistemas utilizaram componentes com mesmas características técnicas para os testes, com exceção da placa-mãe que varia de acordo com a plataforma, veja a configuração utilizada:

- Placa de vídeo: NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti FE [análise]
- Placa-mãe: MSI MEG X570 Ace [análise]
- Memórias: 16 GB G.Skill Trident Z RGB @ 3200MHz (2x8GB) [site oficial]
- SSD: Kingston Savage 240GB Sata 6Gb/s [análise]
- HD: Seagate Barracuda 2TB 7200RPM Sata 6Gb/s [site oficial]
- Cooler: Noctua NH-U12S [site oficial]
- Fonte de energia (PSU): Thermaltake Toughpower 850W GOLD [site oficial]

Sistema Operacional e Drivers:
- Windows 10 "1903" 64 Bits com Updates
- GeForce 441.xx

Aplicativos/Games:
- 7-Zip [site oficial]
- Adobe Premiere [site oficial]
- Blender [site oficial]
- CineBench R15 / R20 [site oficial]
- x264 Full HD Benchmark [download]
- HWBot x265 Benchmark [site oficial]
- V-Ray [site oficial]
- wPrime 1.55 [site oficial]
- WinRAR 5.x [site oficial]

- 3DMark (DX11)
- Assassin´s Creed Odyssey (DX11)
- Battlefield V (DX12)
- Grand Theft Auto V (DX11)
- Metro Exodus (DX12)
- The Division 2 (DX12)

CPU-Z/AIDA64
Através do CPU-Z e AIDA64 vemos algumas informações técnicas do processador, como modelo, clocks, número de núcleos e threads etc.


Overclock

Como a própria AMD já informou, os modelos Ryzen 3000 não são os melhores quando o assunto é extrair mais desempenho através do overclock. Outro detalhe importante, quanto mais núcleos possui o processador, mais complicado overclockar todos os núcleos devido ao grande aumento de consumo e aquecimento, então primeiro você precisa saber o que pretende com esse OC e se seu sistema está preparado.

No caso do Ryzen 9 3950X com seus 16 núcleos e 32 threads, para aumentar todos os cores para clocks muito altos será necessário mexer na tensão e ter um bom sistema de cooler. Nós colocamos ele em 4.3GHz em todos seus núcleos, porém foi necessário colocar um liquid cooler, o cooler a ar que usamos em todas as nossas plataformas não aguentou e o sistema se auto desligava.

De 4.2 para 4.3GHz aumentou 15 graus, e quando colocamos 4.4GHz foi de 95º para 110º, novamente 15 graus o que nos fez voltar para 4.3GHz a fim de terminar todos os testes da bateria.

Lembramos que overclock vai muito do que o usuário quer, em modelos com muitos cores, overclockando apenas alguns pode surtir melhor efeito prático, mas tudo é muito relativo, para uso normal no dia a dia não tem muito sentido fazer isso para a grande maioria dos usuários, o Turbo Core já faz por si próprio quando necessário.

Faça overclock por sua conta e risco, evite deixar o CPU com tensões altas por muito tempo


Consumo de energia

Fizemos os testes de consumo de energia do sistema em modo ocioso e rodando o 3DMark, aplicativo que exige bastante do sistema.

É importante destacar que o consumo de energia depende bastante da placa-mãe e placa de vídeo, podendo variar consideravelmente de um sistema para outro com configurações semelhantes.

IDLE (Sistema ocioso)
Começamos pelo teste com o sistema em modo ocioso.

Rodando o 3DMark
Quando colocamos os sistemas rodando o 3DMark, temos os consumos abaixo:


Temperatura


Começamos pelos testes de temperatura, como o sistema em modo ocioso e rodando o wPrime, aplicativo que "estressa" todos os núcleos dos processadores.

O Ryzen 9 3950X não acompanha cooler, e a AMD recomenda um liquid cooler para o CPU

IDLE (Sistema ocioso)
Começamos pelo teste com o sistema em modo ocioso, com o Windows em espera sem estar executando nenhuma tarefa além das tradicionais do sistema.

Rodando o wPrime
Quando colocamos os sistema rodando o aplicativo wPrime, que faz todos os núcleos trabalhem em modo full, temos os consumos abaixo:

"A temperatura varia de acordo com o programa utilizado, mesmo o wPrime estressando todos os núcleos sendo uma boa opção para ver o comportamento desse cenário, alguns programas podem exigir ainda mais do processador e consequentemente esquentar mais o mesmo, como exemplo citamos o Blender."


Testes sintéticos


Abaixo temos uma série de testes de desempenho com o sistema, comparando o processador analisado com outros modelos do mercado e fazendo exatamente os mesmos testes.

Alguns testes podem tirar maior proveito de CPUs com clocks mais altos,independente da arquitetura e do número de núcleos/threads,já outros podem tirar mais proveito de mais núcleos/threads

AIDA64 Latency
O software AIDA64 tem vários testes de performance, separamos um que mostra um cenário diferente dos demais, a velocidade de latência das memórias, que quanto menor o resultado, melhor.

Blender
O aplicativo Blender é voltado a profissionais de edição de filmes e para manipulação de objetos 3D, sendo um bom teste real de como o sistema se comporta nesse tipo de cenário.

V-Ray
O teste V-Ray Benchmark utilizado consiste no resultado de renderização do CPU, quanto menor for, melhor é o desempenho.

CineBENCH R20
O CineBench está entre os mais famosos testes de benchmarks para processadores, baseado em um teste convertendo uma imagem. Fizemos teste em Single e Multi Core também, já na versão R20 lançada em março de 2019:

x264 Full HD Benchmark
Em um teste de conversão de vídeo Full HD, temos os seguintes resultados:

HWBOT x265 Benchmark 2.0
Agora outro teste de conversão de vídeo, mas com o codec h265 e testes em FullHD e 4K:

Adobe Premiere CC
Mais um teste de renderização de vídeo, em um cenário real renderizando um vídeo com o Adobe Premiere CC 2018 sem uso de GPU:

7-Zip
O software de compactação 7-Zip se tornou um dos mais populares do mundo por se tratar de um aplicativo de código aberto, possuindo também um benchmark interno que vem sendo muito utilizado para métrica de performance, abaixo o desempenho dos sistemas com ele:

WinRAR
Outro bom teste para medir o comportamento do processador é o WinRAR, que consegue fazer bom uso de todos os cores.

wPrime
Rodando o wPrime, teste que estressa todos os cores do processador, temos os resultados abaixo:

3DMark
Começamos nossos testes com foco em vídeo com o 3DMark, mas por enquanto com a placa de vídeo dedicada.


Teste em games


Agora vamos para os games, selecionamos alguns dos principais títulos do mercado para mostrar como os processadores se comportam utilizando configurações semelhantes, sendo sempre a mesma placa de vídeo, uma RTX 2080 Ti Founders Edition, e 16GB de RAM através de 2 módulos de 8GB com frequência de 3200MHz.

Assassin´s Creed Odyssey
O game da Ubisoft baseado na tecnologia DirectX 11 é uma referência de software que demanda alto desempenho tanto do chip gráfico quanto do processador resultado do mapa amplo e complexo recriando a região da Grécia Antiga.


Battlefield V
O game desenvolvido pela DICE segue como uma referência de qualidade gráfica, operando tanto na API DirectX 12 quando 11. O jogo também se tornou um marco nos games para PC ao ser o primeiro a introduzir a técnica de Ray Tracing híbrido da Nvidia através das placas RTX.


GTA V
Grand Theft Auto V está entre os maiores sucessos dos últimos anos, trazendo entre seus destaques boa qualidade gráfica. Ele é um dos games que mais faz uso do CPU, sendo um ótimo teste para ver o comportamento e diferença entre esse componente. Confiram abaixo os resultados nesse game:


Shadow of Tomb Raider
O mais recente game da franquia da Lara Croft, Shadow of Tomb Raider traz ótimos gráficos, exigindo muito do sistema, mesmo de alta performance.


Tom Clancy's The Division 2
The Division 2 usa um motor gráfico próprio desenvolvido pela Ubisoft Massive, lidando com cenários complexos e grandes quantidades de partículas na tela.


Conclusão

Enfim a AMD completa a família Ryzen 3000 com a "joia da coroa", o Ryzen 9 3950X. Como já aconteceu em outras análises em que vemos a arquitetura Infinity Fabric sendo muito escalonada, a complexidade adicionada ao produto traz seus benefícios mas também encontra suas limitações. Felizmente, as limitações aqui são muito menos relevantes que as vistas em um Threadripper, por exemplo.

A grande quantidade de núcleos traz uma performance sem precedentes para o segmento mainstream

Falando primeiro das vantagens, a quantidade massiva de núcleos a mais mostra a que veio em aplicações que tiram proveito dessa característica, como aplicações de renderização como o Blender e V-Ray. Nesses cenários, o 3950X apresenta um desempenho imbatível dentro desse curioso segmento mainstream com um pé no High Performance Computing (HPC). 

Avaliação: ANÁLISE: AMD Ryzen 9 3950X traz um processador como nunca vimos no mainstream

Tecnologias
10
Performance
9,5
Overclock
7,0
Preço
8,0

Com as mudanças do Zen 2, especialmente o aumento do cache disponível, esse processador não é mais penalizado pela latência de comunicação com as memórias. Em cenários que isso é importante, como games, faz toda a diferença e garante que o Ryzen 9 3950X continue entregando alto desempenho mesmo quando lida com aplicações que não usam seu ponto forte, que é a alta quantidade de núcleos, e que se beneficiam mais de latências baixas das memórias e frequências mais altas.

O 3950X não é penalizado em cenários que modelos como os Threadrippers perdiam desempenho

Falando em frequências, aqui que começamos a encontrar algumas limitações. Em geral os Ryzen 3000 tem trazido menos margens para overclock, em parte graças a eficiência do novo Precision Boost, que por conta já sobe bem as frequências dentro das margens possíveis de aquecimento e consumo. O Ryzen 9 3950X é o extremo desse cenário: com 16 núcleos gerando aquecimento e consumindo energia, é bem mais difícil manobrar esse "mastodonte". É por isso que subir 100MHz em todos os núcleos já foi suficiente para levantar a temperatura de 80ºC para 95ºC, e mais 100MHz bate o limite térmico e passamos a ter perda de desempenho. 

O Ryzen 9 3950X é um excelente processador indicado para situações que tirem proveito de seu ponto forte, que é a alta contagem de núcleos e threads

Mesmo tendo melhorado muito a situação comparado a um Threadripper 2950X, que também tinha 16 núcleos, o 3950X continua seguindo uma lógica semelhante: ele é um excelente produto mas que deve ser usado nos cenários em que realmente tiramos benefícios de seus pontos fortes. São as aplicações de renderização e apps que usam muito vários núcleos, e onde esse processador entrega seu potencial. Caso contrário, aplicações como games e outras que não dependem tanto assim de muitos núcleos, faz muito mais sentido um Ryzen 5 ou um Ryzen 7.

Em situações que não fazem uso de seus múltiplos núcleos, o Ryzen 9 3950X não faz sentido por seu alto custo

Ele não decepciona nessas aplicações, e fica até bem próximo dos demais modelos, mas faz com que a relação entre custo e benefício faça pouco sentido. Não falamos apenas dos US$ 750, bem acima do preço de vários outros Ryzen e Intel Core excelentes, mas também o custo da plataforma em si. Com um processador robusto como esse, não faz sentido comprá-lo sem fazer a combinação com uma placa-mãe high-end capaz de entregar a energia e estabilidade para tirar todo o potencial desses 32 threads. O sistema de resfriamento também tem que ser compatível com o alto TDP desse CPU, com a própria AMD indicando um liquid cooling para ele.

O Ryzen 9 3950X deverá estar à venda na Pichau já na próxima semana para os interessados. Além do vídeo já publicado e da review, estamos preparando outro vídeo colocando o CPU em uma mainboard com chipset A320, sim, totalmente nonsense mas fizemos para mostrar o que acontece, e não foi algo muito interessante não.

PRÓS
Quantidade de núcleos e threads sem precedentes em uma plataforma mainstream
Alta performance em aplicações multi-thread
Salto de performance em cenários que eram desvantajosos para os Ryzen
Muito mais performance em aplicações profissionais
Alto desempenho em games
Suporte ao PCIe 4.0
CONTRAS
Ainda atrás em alguns games e cenários
Praticamente sem margem para overclock
Nem todas as aplicações escalonam bem com mais núcleos
Alto aquecimento demanda um bom sistema de resfriamento
Custo elevado
  • Redator: Diego Kerber

    Diego Kerber

    Formado em Jornalismo pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Diego Kerber é aficionado por tecnologia desde os oito anos, quando ganhou seu primeiro computador, um 486 DX2. Fã de jogos, especialmente os de estratégia, Diego atua no Adrenaline desde 2010 desenvolvendo artigos e vídeo para o site e canal do YouTube

  • Redator: Fabio Feyh

    Fabio Feyh