[Recensione] Ryzen: cosa sappiamo ad un mese dal lancio

Recensire le nuove CPU Ryzen di AMD, come in molti di voi avranno notato leggendo sul web, non è un’impresa semplice, in quanto l’intera piattaforma è in continuo divenire: BIOS che si vanno affinando di giorno in giorno, aggiornamenti software (Tanto dei SO quanto dei programmi/videogiochi) che escono sempre più frequentemente, fix via driver per risolvere eventuali incompatibilità tra componenti hardware (Ad esempio, un paio di settimane fa noi abbiamo trovato impossibile far lavorare in maniera decente una Asus GTX1080 STRIX con la scheda madre MSI X370 Titanium).

Ancora adesso, nonostante sia passato quasi un mese dall’arrivo delle prime piattaforme AM4 all’interno delle varie redazioni, ci troviamo in una situazione in cui i benchmark effettuati oggi potrebbero non essere più veritieri al 100% dopo appena qualche ora dalla pubblicazione. Certo, le CPU Ryzen si stanno rivelando ottime, ma non è una bella situazione per determinarne in maniera definitiva pregi e difetti in relazione alle proposte di Intel, decisamente più rodate. Chiunque voglia avere un quadro generale stabilizzato sulle capacità reali delle CPU Ryzen dovrà attendere, verosimilmente, almeno tre mesi, cioè l'inizio dell'estate.

Per questa ragione, ancora una volta, siamo qui con una recensione che cercherà di mettere in evidenza i pregi ed i difetti attuali delle CPU Ryzen, mostrando quanto un BIOS nuovo, od un recente aggiornamento software, possano modificarne anche sensibilmente le prestazioni. Vediamo dunque cosa Ryzen oggi ci può dire, nel bene e nel male.

AMD, quando decise di sviluppare Zen, prese una decisione piuttosto drastica per quanto concerne il design, al fine di poter realizzare soluzioni Multi-Core a blocchi grazie all’esperienza sviluppata con Bulldozer. Per questa ragione, in tutte le CPU, i SoC e le APU che utilizzeranno Zen troveremo almeno un blocco/modulo da 4 core. In questo blocco la Cache L1 ed L2 hanno un design standard: queste si interfacciano singolarmente con i 4 Core di ogni blocco, nel classico design (Relativo alle attuali CPU 8 Core) 8 x 64 KB & 8 x 32 KB (Cache L1) e 8 x 512 KB (Cache L2). La Cache L3 (2x8MB), di tipo Associativo, opera alla medesima frequenza dei Core (Full Speed) ed è comune a tutti i 4 core del CCX.

AMD con Ryzen ha pubblicizzato la funzionalità secondo cui ogni Core può operare ad una frequenza diversa dall’altro, e teoricamente risulta perfettamente possibile se teniamo conto delle sole Cache L1 ed L2, individuali per ogni core. Per la Cache L3 le cose si fanno più complicate, in quanto la Cache L3 opera alla frequenza del core con la freqquenza più elevata all'interno del CCX. Cosa accade, quindi, a quei Core che operano a frequenza più bassa, quando devono andare a sfruttare i dati nella Cache L3 che invece opera a frequenze più elevate?

AMD ha cercato di trovare una soluzione ad eventuali problemi integrando due variabili, chiamate CPUFID e CPUDFSId, che attraverso delle formule matematiche cercano di mantenere una coerenza tra frequenza e moltiplicatori nei vari pState (Anche per questo gli step di frequenza sono stati ridotti da 100 MHz a 25 MHz, garantendo maggiore granularità). Queste feature, comunque, non risultano perfette al 100%, in quanto in combinazione con le DDR4 operanti a certe frequenze si possono avere problemi di instabilità (Ad esempio con le DDR4 operanti a 3000 MHz, e la qual cosa è decisamente ironica se pensiamo che AMD ha fornito a noi recensori dei kit di Corsair da 3 GHz!). Sempre per questo motivo, quando si settano le memorie a 2667MHz con profilo XMP, in realtà le memorie operano a 2660MHz con il FSB lasciato a default (Vedere Screenshot di CPUz qui di seguito).

Altra questione saltata agli onori della cronaca in queste settimane è la difficile gestione dei Thread da parte del Sistema Operativo, a causa del design CCX con relativa interconnessione dei due blocchi da 4 core. Le voci apocalittiche che vogliono un innalzamento estremo delle latenze, nel passaggio dei vari thread da un blocco ad un altro, sono del tutto fuori luogo. È effettivamente possibile che le latenze siano maggiori di quelle presenti in un ipotetico e classico design monolitico da 8 Core, ma sicuramente la soluzione di AMD è altrettanto pregevole in quanto permette di creare, in maniera relativamente economica, CPU da 16, 32 o più core, abbinando blocchi da 4 o 8 core tra loro. D'altra parte anche Intel si è scontrata con questa difficoltà, cioè quella di creare CPU con un elevato numero di Core, ed ha optato per l'integrazione di un Ring Bus. La soluzione di Intel garantisce effettivamente latenze più basse rispetto a quella di AMD quando i vari Core devono comunicare tra loro, ma è altrettanto vero che risulta più costosa, in quanto necessita di un design monolitico (Di questa caratteristica avevamo parlato qui).

Piattaforma di Test

Metodologia di Test

La nostra metodologia operativa prevede quanto segue:

• Sul sistema sono stati installati solo i componenti necessari quali CPU, memoria RAM, scheda video ed hard disk
• L'hard disk di sistema è stato formattato, sono stati poi installati il sistema operativo, i driver per le periferiche ed i software di analisi
• Ogni test è stato ripetuto per tre volte e nel caso in cui valori di qualcuno di essi mostri una varianza troppo elevata il test stesso viene nuovamente ripetuto ma non prima di aver individuato le cause dell'errore
• Fra un test e l'altro il sistema viene riavviato
• Il Sistema Operativo è stato settato in modalità "Massime Prestazioni"
• Il consumo in Indling è stato misurato in modalità "Prestazioni Bilanciate"
• I consumi sono stati effettuati grazie al FRITZ!Powerline 546E
• il BIOS installato sulla MSI è l'ultimo disponibile, il 127

Analizzando la propensione delle nostre CPU R7 1700, 1700X e 1800X nell’operare a frequenze elevate, ma a basse tensioni di funzionamento, ci siamo fatti un’idea di come AMD effettui il Binning dei processori Ryzen.

Per Binning si intende la selezione attraverso la quale un dato Die verrà marchiato come determinato modello. Questa selezione avviene, in particolare, selezionando i Die che riescono ad operare a certe frequenze in un certo range di tensioni e di TDP (Vi sono poi i Binning che determinano se certe feature minime necessarie sono disponibili: ad esempio certi processori possono rientrare nei requisiti minimi in quanto a frequenze e tensioni, ma hanno parte della Cache L3 inutilizzabile).

Abbiamo testato i nostri processori R7 1800X, R7 1700X e R7 1700 per osservarne il comportamento a determinate frequenze, al fine di sapere se effettivamente i modelli più costosi fossero esemplari maggiormente selezionati. Sappiamo dai forum e dalle prove delle varie testate che tutte le CPU riescono ad arrivare attorno ai 4.1 GHz. L’unica discriminante risulta essere il vCore richiesto.

Osservando i risultati ottenuti, possiamo affermare che i modelli più costosi, cioè gli R7 1800X, sono quelli in grado di operare con tensioni di funzionamento più basse. Questa è l’unica, e vera, discriminate che personalmente reputiamo interessante nel caso si voglia acquistare una CPU Ryzen rispetto ad un’altra, oltre le frequenze Base/Turbo differenti (E, ovviamente, l’abilitazione dell’XFR) nel caso si voglia tenere la CPU default.

Va inoltre osservato come i nostri risultati siano riscontrabili anche nella maggior parte delle CPU Ryzen in commercio, segno che le funzionalità che vanno a comporre l'XFR non sono solamente utili all'utente, ma anche ad AMD stessa per selezionare con maggiore precisione i Die prodotti. Risulta infatti estremamente difficile trovare una CPU R7 1700 buona in overclock come un R7 1800X, segno che l'opera di selezione è stata notevolmente affinata (Nel caso voleste approfondire: "[In-depth analysis] XFR and its ancestors").

Come abbiamo più volte ripetuto, probabilmente fino alla nausea, testare le CPU Ryzen si sta rivelando alquanto problematico in questo momento, considerati i vari fattori (Qui quelli principali):

• BIOS acerbi;
• scheduler del Sistema Operativo che gestisce in maniera non corretta i Thread delle CPU;
• videogiochi che necessitano di patch per sfruttare al meglio il design della uArch  Zen;
• evidenti problemi di compatibilità tra alcuni componenti hardware (Ad esempio siamo stati impossibilitati a sfruttare una Asus GTX1080 STRIX in combinazione con la scheda madre MSI X370 Titanium, in quanto nei videogiochi riscontravamo prestazioni decisamente sotto la media).

Quindi, nel caso notaste recensioni che mostrano risultati del tutto diversi rispetto ad altre, non è per nulla detto che per questo una testata sia Pro-AMD ed una Contro-AMD: la motivazione dietro alcuni strani risultati potrebbe risiedere semplicemente nella componentistica usata, in combinazione con il Software.

Per fare un esempio, recentemente ci siamo imbattuti in un risultato particolare con Unreal Tournament 3. Dopo il rilascio dell’Update 14393.953 di Windows 10 abbiamo assistito ad un notevole incremento degli fps (+30% circa) alla risoluzione di 1920x1080 con il livello di dettaglio più elevato, 5 su 5. Questo nostra “scoperta” ha provocato un certo dibattito all’interno di alcune community, a volte sfociato in insulti nei nostri confronti (Reddit e LinusTechTips, due community molto generaliste e gravide di fanboy), altre volte in interventi costruttivi (Twitter e SemiAccurate).

I nostri risultati dopo l'update di Windows 10, pubblicati su Twitter il 20 Marzo

Ad esempio un utente su Twitter, RyzenJack27, scettico dei nostri risultati (Come ha scritto anche sul forum di Overclock.net: “So i attempted to debunk bits and chips twitter graph that the newest windows10 updates make performance better… so far it rings true"), ha deciso di effettuare le medesime prove ed ha scoperto, con estrema meraviglia, che l’ultimo Update ha permesso non solo un aumento delle performance del 11% circa, ma anche che la propria Radeon RX480 supera in alcuni casi l’altra scheda in suo possesso, una GeForce 980Ti (Qui i risultati di RyzenJack27)

Certo, non è il +30% delle nostre prove, ma come detto in precedenza ogni configurazione hardware fa storia a sé, al momento, e quindi risulta estremamente difficile riprodurre certi risultati pubblicati da alcune testate, soprattutto con i videogiochi (Molto più facile, invece, con i Software professionali), a meno di non possedere il medesimo hardware! In altri giochi, invece, l'ultimo update di Windows ha portato miglioramenti molto ridotti, quasi nulli. Abbiamo provato a tal proposito Batman: Arkham Asylum, e l'aumento di performance è stato pari ad un misero 2% circa.

Parlando sempre delle recensioni che possiamo trovare online, bisogna tenere in estrema considerazione l’eventuale utilizzo della modalità “Bilanciato” invece che “Massime Prestazioni” in Windows 10 in quanto, se in alcuni casi non vi sono particolari differenze prestazionali, in altri si può assistere a risultati estremi! Prendiamo sempre quale esempio Batman: Arkham Asylum. Come è possibile osservare, in modalità “Bilanciato” le prestazioni si dimezzano!

Appare evidente come, a livello software (BIOS? Windows?) ci sia ancora molto da lavorare per far rendere al meglio Ryzen, soprattutto nei videogiochi. Con i programmi professionali, o con i Benchmark relativi ai software professionali, invece, la situazione è molto più stabile e quindi riproducibile (Es. Cinebench R15).

In questo caso abbiamo testato la CPU Ryzen R7 1800X anche con 6 (3+3) e 4 (4+0) core abilitati, al fine di capire quanto potrebbero essere prestanti le prossime CPU Ryzen R5 in imminente uscita.

Da questa nostra breve disamina (Si sarebbe potuto scrivere molto di più, e sicuramente lo faremo), risulta quanto mai chiaro come il lavoro di affinamento su Ryzen – soprattutto lato software – sarà ancora lungo e complesso, in quanto si tratta di una uArch sì simile a quelle Intel “Core”, ma anche portatrice di diverse novità importanti, tra le quali spicca il CCX.

Attualmente, quindi, abbiamo una CPU ottima in relazione al prezzo di acquisto, non ancora sfruttata al massimo ma che, dovesse risultare un best seller (Soprattutto nel mercato Enterprise), potrebbe letteralmente spiccare il volo in ambito velocistico (Le ottimizzazioni sarebbero all'ordine del giorno). Quasi tutti i software attualmente disponibili devono essere tarati per questa nuova uArch, in particolare i videogiochi. Basti osservare quanto è riuscita a fare Valve recentemente con l’ultima patch di DOTA 2, la quale sembra garantire un aumento prestazionale pari al 20-25%, oltre che ad una maggiore fluidità (Test effettuato da un utente del forum cinese ChipHell).

Per questi motivi ci riserviamo di testare le CPU Ryzen in maniera più ampia, quindi attraverso un catalogo software più ricco, tra qualche mese, così da decifrarne in maniera corretta le potenzialità. Nel mentre, considerato il prezzo di vendita delle attuali soluzioni octa core, non possiamo non dare a Ryzen il nostro premio più ambito, in quanto si tratta sicuramente di un prodotto eccezionale, gravato giusto da qualche problema di gioventù.