Zen, Ryzen, Zeppelin, petits rappels !

Nous nous contenterons de quelques très brefs rappels ainsi que quelques points pour ceux qui n'auraient pas suivis les derniers développements (le lancement de Ryzen a été relativement chaotique !) : les nouveaux processeurs d'AMD vendus sous la dénomination Ryzen utilisent une toute nouvelle architecture (baptisée Zen) qui augmente de manière significative l'IPC (le nombre d'instructions traitées par cycles d'horloge) et donc le potentiel de performances (plus de détails sur l'architecture sur cette page et la suivante).

Les processeurs Ryzen sont conçus autour d'un die unique baptisé Zeppelin. Ils intègrent deux blocs de quatre coeurs (portant le nom de CCX) disposant chacun de 8 Mo de cache de niveau 3. Une architecture assez particulière puisque l'on retrouve aussi deux contrôleurs mémoires indépendants, le tout étant relié par un système de switchs internes qu'AMD appelle data fabric. Vous retrouverez plus de détails sur les CCX sur cette page.

Une des particularités de l'architecture Ryzen est qu'elle utilise, pour la première fois chez AMD, le Simultaneous Multi-Threading, à savoir la possibilité d'exploiter deux threads en simultanée sur un même coeur physique. Vous connaissez probablement cette technologie sous l'appellation commerciale qu'elle prend chez Intel : HyperThreading. L'impact du SMT n'est pas négligeable chez AMD, en partie car certains jeux ne détectent pas encore correctement la présence du SMT sur Ryzen. Les premiers patchs commencent à être disponibles, comme nous vous l'indiquions à propos de Total War Warhammer. Vous pourrez retrouver plus de détails sur l'impact du SMT sur cette page.

Un des plus gros problèmes que nous ayons constaté lors du lancement de Ryzen concernait l'impact du SMT qui nous semblait disproportionné dans certains cas. Nous avons trouvé rapidement l'explication derrière un réglage des options de gestion d'alimentation de Windows 10 concernant le Core Parking. Il s'agit d'une fonctionnalité du scheduler de Windows qui tente de mettre en veille les coeurs et de ne les réveiller que lorsque cela est nécessaire. Vous trouverez plus de détails sur l'impact important du Core Parking sur cette page, en notant qu'AMD a enfin proposé un correctif temporaire pour ce problème à la fin de la semaine dernière.

L'autre question importante concernait l'impact de la mémoire, Ryzen étant relativement limité sur le sujet de la compatibilité avec les hautes fréquences, et là encore nous avons consacré un dossier sur le sujet que vous pouvez retrouver ici !

En pratique AMD lance aujourd'hui deux modèles 6 coeurs, et deux modèles 4 coeurs. Dans les deux cas on retrouve une version X avec des fréquences plus élevées, et une version classique avec des fréquences plus conservatrices. Officiellement, le X est censé indiquer la présence d'un XFR (le second niveau de turbo atteignable sur deux coeurs, mais uniquement si la température le permet) plus agressif.

Les sept membres de la famille Ryzen

Ce n'est pas vraiment le cas pour les 1600 et 1600X qui profitent tous deux de 100 MHz de plus. Sur les modèles quad-core, le 1500X gagne 200 MHz, contre seulement 50 pour le 1400. Dans tous les cas, tous les modèles de Ryzen 7 et 5 sont débloqués : on pourra les overclocker via le coefficient multiplicateur.

Techniquement tous ces modèles sont fabriqués à partir des même dies Zeppelin comprenant deux CCX de quatre coeurs. Dans le cas des hexa-core, on retrouve une configuration 3+3, avec un coeur désactivé dans chaque CCX. Pour les quad-core c'est une configuration 2+2.

Le choix d'utiliser cette configuration peut paraître surprenant, si vous vous souvenez de notre article précédent nous avions noté que la configuration 4+0, à savoir désactiver un CCX était plus efficace malgré le fait que l'on perde 8 Mo de cache L3. AMD n'a pas fait ce choix, préférant une configuration symétrique qui leur permet à la fois d'annoncer des caches L3 plus large, et de statistiquement pouvoir récupérer un plus grand nombre de dies fonctionnels à haute fréquence. Nous verrons en pratique si ce choix a un impact majeur sur les performances.

Pour réaliser ce test, AMD nous a fourni les deux versions X, à savoir les Ryzen 5 1600X et Ryzen 5 1500X. Nous vous proposons également le test des deux autres modèles.

Côté prix, il faudra compter environ (les prix sont susceptibles d'évoluer comme on a pu le voir avec les R7) :

• Ryzen 5 1600X : environ 280 euros
• Ryzen 5 1600 : environ 250 euros
• Ryzen 5 1500X : environ 215 euros
• Ryzen 5 1400 : environ 190 euros

Par rapport à la concurrence, cela place 1600X six coeurs autour du Core i5-7600K qui n'en à que quatre, sans HyperThreading, tandis que l'autre modèle six coeurs d'AMD se place entre les autres Core i5, à savoir les 7500 et 7600.

Le R5 1500X et ses quatre coeurs est positionné un peu en dessous du Core i5-7500, tandis que le plus petit Ryzen 5, le 1400 se retrouve en face du plus cher des double coeurs chez Intel, le Core i3-7350K.

Deux (ou trois) radiateurs différents

D'un point de vue pratique, on remarquera qu'AMD ne fait pas dans la simplicité du côté des radiateurs puisque dans sa gamme on retrouve trois modèles de radiateurs différents qui n'équipent que certains modèles :

• Wraith Max (réservé aux OEM)
• Spire Wraith pour le R7 1700, R5 1600 et R5 1500X
• Spire pour le R5 1400.

Le plus haut de gamme lancé aujourd'hui, à savoir le R5 1600X, est vendu sans radiateur tout comme les R7 1800X et R7 1700X.

A gauche, le Spire Wraith et à droite le Spire, son radiateur est moins haut mais la conception est sur le reste proche

Les systèmes de fixation sont à vis sur ces modèles, ce qui a l'avantage d'être un peu plus pratique à installer à notre avis que le système de fixation par tige habituel utilisé sur les anciens radiateurs AMD (et encore utilisé sur le radiateur Wraith Max d'AMD qui n'est disponible que pour les OEM et que nous avons eu entre les mains également).

En pratique nous notons que ces puces ont un comportement assez proche de celui des R7 quand il s'agit des tensions de fonctionnement. A l'image des R7, la montée en fréquence réclame une forte montée en tension à l'approche des 3.9 GHz, cela nous vaut des tensions en fonctionnement sur un coeur souvent beaucoup plus élevés qu'en charge sur tous les coeurs.

Remarquez que CPU-Z rapporte la fréquence du premier coeur, la charge CPU lors de nos capture n'est pas toujours placée sur ce coeur, ne vous fiez donc pas aux fréquences.

Voici les tensions que nous avons relevées à titre indicatif (charge un coeur / tous coeurs) :

Avant de vérifier tout cela, quelques rappels :

• Les coefficients multiplicateurs sont débloqués sur tous les modèles de Ryzen 5, tout comme les Ryzen 7
• Le multiplicateur a une granularité de 25 MHz : il faudra régler à 120 pour obtenir 3 GHz
• La fréquence de référence, de 100 MHz par défaut, est modifiable mais liée à d'autres telles que celle du PCIe. Il est préférable de ne pas y toucher et de passer par les multiplicateurs, même si certaines cartes haut de gamme utilisent un générateur d'horloge externe permettant de passer outre cette limitation
• AMD recommande de ne pas dépasser 1.35V pour un overclocking permanent
• Lorsque l'on passe en mode "overclocking", en réglant manuellement le multiplicateur, on désactive logiquement les Turbo (le classique, et XFR). Certaines cartes mères permettent de modifier individuellement les P-States pour conserver le Turbo (c'est le cas de la Crosshair VI Hero que nous utilisons pour les tests) mais ce n'est pas systématique chez les constructeurs.

A noter qu'AMD a précisé que la température tCTL rapportée par le processeur était basé sur une température physique à laquelle était appliquée un décalage de +20° sur les 1700X/1800X, c'est malheureusement aussi le cas pour le 1600X (et seulement celui-ci).

La raison évoquée serait d'avoir une tCTL maximale identique indépendamment du modèle de processeur, ce qui est probablement lié au fait que dans les spécifications thermiques le tCase maximal est de 72.3°C pour le 1700 et 60°C pour les 1800X, 1700X et 1600X. Mais dans ce cas… pourquoi ne pas appliquer plutôt un offset de 12° ?

On notera qu'AMD a fait le choix de ne pas corriger ces bizarreries puisque la dernière version de Ryzen Master soustrait manuellement 20°C aux températures tCTL rapportées sur les trois processeurs en question. Certains constructeurs de cartes mères ont également pris sur eux de modifier ces valeurs, ce qui n'arrange rien à la situation. On regrettera donc que le constructeur s'entête derrière une formule alambiquée (sur laquelle il fait évoluer magiquement et sans raison certains coefficients) qui semble surtout là pour cacher les dépassements de TDP plutôt qu'autre chose.

Pour réaliser nos tests d'overclocking, nous utilisons la version 1.01 de Ryzen Master qui ne nécessite plus, joie, l'activation d'HPET.

Nous vous indiquons dans notre tableau deux mesures de "température", d'abord la sonde tCTL rapportée par le CPU, et à côté la sonde "TCPU" rapportée par la carte mère. Cette seconde a un comportement différent, et si nous avons compris ce qu'a tenté d'expliquer Asus, cette sonde serait le tCTL "corrigé" par leurs soins...

Ryzen 5 1400

On commence par le plus petit des quad cores :

La consommation en charge par défaut sous Prime95 est très mesurée sur cette puce amputée de la moitié de ses coeurs. On retrouve a peu près ce que l'on avait vu jusqu'ici à savoir 3.7 GHz stable à 1.2V, et un passage à 3.9 qui se paye assez cher en passant à 1.35V. Même en tirant jusque 1.4V nous ne tenons pas les 4 GHz stables sur cette puce, mais les résultats restent honnêtes.

Ryzen 5 1500X

On passe au second modèle quad core dont les fréquences sont plus élevées de 300 MHz (jusque 450 si l'on prend en compte XFR) par rapport au 1400:

1.2V pour 3.7 GHz est une constante sur tous les Ryzen que nous avons eu entre les mains et le 1500X ne déroge pas à la règle. 1.225V suffit pour tenir 3.8, tandis qu'on atteint 3.9 GHz à 1.3V, une tension assez mesurée. Rajouter 0.1V de tension ne changera rien, les 4 GHz plantent systématiquement.

Ryzen 5 1600

Regardons maintenant le plus abordable des processeurs six coeurs :

Avec une fréquence de base plus basse, la consommation est assez faible, particulièrement lorsque l'on compare au 1500X. Au-delà la formule change assez peu, 1.2V pour 3.7 GHz, 1.325V suffit ici pour les 3.9 GHz.

Ryzen 5 1600X

Terminons avec le plus haut de gamme des six coeurs :

L'absurdité des températures relevées est notable sur ce tableau. Le système de refroidissement s'affolant en prime avec les réglages par défaut, illustrant une fois de plus l'absurdité de la situation des températures.

Ce point passé, notre échantillon de 1600X se comporte très bien, mieux que les autres modèles avec une montée en fréquence beaucoup plus simple, on tient les 3.8 GHz à 1.2V et l'on monte même à 4 GHz, chose que nous n'avions réussi jusqu'ici qu'avec notre exemplaire du 1800X. Ces deux puces partagent, on le rappellera, les mêmes fréquences de base élevées (la seule différence étant les deux coeurs désactivés) par rapport au reste de la gamme.

En résumé

Nous ne nous attendions pas à de grandes surprises du côté de l'overclocking : nous n'en avons pas eu. Au contraire, les quatre processeurs testés aujourd'hui sont dans la droite lignée de ce que l'on avait vu avec les trois Ryzen 7, à savoir une montée en fréquence assez triviale à 3.8 GHz tandis que 3.9 GHz est atteignable facilement, mais avec un peu plus de tension. Au-delà, seul le 1600X se distingue réellement en atteignant 4 GHz stable sur l'intégralité de ses coeurs, ce qui était également le cas du R7 1800X dans nos essais précédents, un processeur dont le R5 1600X est le clone côté fréquences.

AMD pratique bel et bien un "binning" (les puces sont triées en fonction des tensions nécessaires) et fait du hasard ou pas, une fois de plus chaque modèle dans la gamme fait légèrement mieux que son prédécesseur même si les écarts sont minuscules, et pour la majorité des utilisateurs insignifiants.

Performances sous x264

Nous commençons par les mesures de performances sous x264, la mesure est effectuée sur un thread, et sur le nombre maximal de thread présent sur le processeur :

On pointera en passant que les deux nouveaux six coeurs d'AMD sont devant ceux d'Intel sur ce test.

Consommation

Regardons maintenant la consommation, nous la mesurons à la fois à la prise ainsi que sur l'ATX12V :

[ 230V (W) ] [ ATX12V (W) ]

La fréquence coûte cher sur Ryzen, nous avons eu l'occasion de le voir sur les pages consacrées à l'overclocking, et cela se traduit ici : en charge sur six coeurs, le Ryzen 5 1600X consomme un peu plus que le Ryzen 7 1700 et ses huit coeurs tournant à des fréquences plus conservatrices. Le 1600 classique fait légèrement mieux, mais l'on reste dans un mouchoir. Seul le 1400 se distingue avec un écart entre sa consommation sur un coeur et sur les quatre particulièrement faible !

Chez Intel on regardera les consommation finalement très proches en charge pour les Core i5-7500 et le Core i3-7350K. Dans les deux cas elle est particulièrement mesurée et très en dessous des TDP annoncés.

Sur ce sujet, AMD dispose, nous nous en plaignions dans ce précédent article, d'une définition toute personnelle du TDP pour Ryzen qui ne correspond pas aux usages habituels.

Si l'on corrige les valeurs obtenues sur l'ATX12V avec un coefficient d'efficacité de 0.85 pour le circuit d'alimentation de la carte mère, on obtient respectivement 75, 65, 58 et 43 watts environ pour les quatre nouveaux Ryzen 5, les quatre processeurs respectent donc le TDP annoncé d'un point de vue consommation (95W pour le premier et 65W pour les trois autres), ce qui n'était pas le cas pour rappel du 1800X !

Efficacité énergétique

Nous croisons enfin les données de consommation sur l'ATX12V avec les chiffres de performances, pour obtenir l'efficacité :

Si l'on regarde l'efficacité sur un coeur, le Ryzen 5 1400 tire son épingle du lot avec une fréquence faible et un nombre de coeurs réduit. Il dépasse tous les autres modèles de Ryzen sur ce terrain mais l'on remarquera que du côté de la concurrence, Intel domine ce test avec ses Skylake et Kaby Lake.

• Une réduction de la latence DRAM d'environ 6ns
• La correction d'un crash lié à une séquence de code FMA3 "inhabituelle"
• La correction de la fréquence rapportée comme incorrecte après une sortie de veille en OC

AMD s'est permis une petite simplification en utilisant le terme d'AGESA pour parler de ces modifications. En pratique, AMD fournit à tous les constructeurs de cartes mères trois firmwares indépendants qu'ils intègrent dans leurs BIOS :

• l'AGESA : il s'agit du code qui permet entre autre l'initialisation du processeur et de la mémoire
• le microcode : il s'agit du "firmware" du processeur qui permet de patcher d'éventuels bugs (comme celui du FMA3). En pratique, ce firmware est appliqué à chaque fois au processeur par le BIOS lors du démarrage de la machine
• le SMU : il s'agit du firmware qui regroupe la gestion des diverses sondes de températures de tensions, ou d'énergie

Nous avons traqué ces dernières semaines avec l'aide de certains d'entre vous sur notre forum (nous vous en remercions !) les diverses versions de ces firmwares, que l'on peut lire via des outils comme les excellents HWiNFO64 et Aida64 :

[ AGESA ]  [ microcode/SMU ]  

On retrouve dans les tous derniers BIOS en date de nouvelles versions pour ces trois composants :

• AGESA : 1.0.0.4a
• microcode : 800111C
• SMU : 25.70.0

AMD nous a confirmé que le microcode 800111C apporte bien le correctif pour le bug du FMA3. L'AGESA 1.0.0.4a (que vous pourrez retrouver également sous la notation 1.0.0.3a chez certains constructeurs comme Gigabyte) apporte de son côté l'amélioration de latence. Nous ne savons pas ce qu'apporte la mise à jour du SMU, elle ne semble pas corriger des bugs existants comme le fait que l'on se retrouve parfois avec des lectures de tensions (plus précisément, de VID) bloquées à 1.55V par exemple.

Un gain de latence...

Nous avons donc mesuré les latences avec ce nouvel AGESA 1.0.0.4a pour voir si le gain tant attendu était là :

Oui, il est là ! 6ns peut sembler faible par rapport aux chiffres de latences annoncés qui restent particulièrement élevés (vous pouvez vous reporter à notre article sur la mémoire pour plus de détails), mais un tel gain est tout sauf négligeable !

En soit, 6ns représente l'équivalent de passer d'une mémoire CL16 à une mémoire CL12, soit un saut massif qui peut apporter, selon notre article, entre trois et cinq pourcents de performances dans les applications limitées par la mémoire (c'est le cas par exemple de 7-Zip) et près de 4% dans les jeux.

On est tout de même surpris de la manière dont cette valeur scale. Si l'on a environ 5,7ns de différence en DDR4-2400, le gain ne tombe qu'a 4.8ns en DDR4-3200, ce qui est assez curieux !

...très relatif

Nous avons donc voulu mesurer l'écart de performances pratique obtenu. Par souci de temps (nous n'avons obtenu ce BIOS que vendredi dernier, nous remercions Asus qui nous a fourni une version bêta pour notre carte mère X370 de test), nous nous sommes portés sur le R7 1700 pour effectuer la comparaison :

Nous vous épargnerons le graphique de jeux, les performances sont là aussi strictement identiques entre les deux versions de l'AGESA... Devant cet illogisme nous avons effectué de multiples vérifications :

• Effectuer de nouveau le test sur une autre carte mère (Gigabyte AX370 Gaming 5 en BIOS F5J)
• Regarder les performances avec deux barrettes mémoires uniquement en DDR4-2400
• Regarder les performances avec deux barrettes mémoires uniquement en DDR4-3200

Dans tous les cas le résultat est sans appel :il n'y a strictement aucune différence de performances. Nous avons donc contacté AMD qui a confirmé la chose, il ne semble pas y avoir de différence de performance lié à ce gain de latence obtenu sous Aida64.

Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas de gains potentiels apportés par ces BIOS, et c'est ici que l'histoire se complique, pour nous, et pour AMD.

Deux changements accompagnent ces BIOS, le premier concerne le DRAM Gear Down mode. Lorsqu'il est actif, passé des timings de 2666, certains timings mémoires sont relâchés, notamment les commandes qui passent en mode 2T au lieu de 1T. La seconde est baptisée BankGroupSwap, et au-delà du nom nous n'avons pas d'explication spécifique sur son rôle à vous donner pour l'instant.

De ce que nous avons pu voir, le BIOS 5704 avec lequel nous avions effectué nos tests de Ryzen 7 disposait déjà du DRAM Gear Down Mode désactivé, expliquant l'absence de gain. Ce n'était pas le cas d'autres BIOS publics distribués par les constructeurs de cartes mères, nous y reviendrons. Le second paramètre est une nouveauté introduite dans les derniers BIOS, elle ne fonctionne cependant qu'avec deux barrettes mémoires, ce qui limite son intérêt pour nos tests (nous effectuons notre protocole de test avec quatre barrettes mémoires) et veut qu'elle soit désactivée par défaut.

De fait, même avec deux barrettes mémoires nous n'avions donc pas noté de gain sur notre Crosshair VI Hero de test.

Nous parlions un peu plus tôt du fait que beaucoup de BIOS publics avaient le DRAM Gear Down Mode actif, si c'est le cas, c'est pour une bonne raison.

Encore une histoire de compatibilité ?

Ce qui nous a été dit par les différents constructeurs que nous avons interrogés, c'est que la question de la compatibilité mémoire avec Ryzen est assez complexe et que ce nouvel AGESA n'arrange rien. Certains modules mémoires ont besoin impérativement, sur Ryzen tout du moins, que le DRAM Gear Down Mode soit désactivé pour pouvoir monter en fréquence, à l'inverse certains modules peuvent profiter de ce mode pour gagner un peu en performance en restant en 1T (un gain qu'on estime d'un peu plus de 1%).

Aujourd'hui, l'AGESA d'AMD ne permet pas aux fabricants de BIOS de proposer simplement le choix 1T/2T (ce serait prévu pour une prochaine version), ce qui oblige les constructeurs à proposer des BIOS avec l'un ou l'autre des choix. On peut donc comprendre leur position : la compatibilité prime sur un minuscule gain de performance pour les BIOS publics.

En pratique nous avons pu vérifier que la compatibilité était effectivement moins bonne avec ces BIOS avec des modules équipés de puces Hynix. Ainsi, nos quatre barrettes de mémoire DDR4 Ripjaws 4 utilisées pour nos tests des Ryzen 7 ont refusé de booter sur deux des trois cartes mères en AGESA 1.0.0.4a que nous avons pu tester. La troisième (la Crosshair VI Hero) démarre bel et bien ces barrettes mais leur fonctionnement a été accompagné de plantage. De la même manière, le kit DDR4-2400 Dual ranked qui ne fonctionnait dans notre article sur la mémoire qu'en DDR4-2133 sur Ryzen ne tient cette fois ci plus à ce timing.

Tout n'est pas cependant noir puisqu'à l'inverse, les modules équipés de puces Samsung tendent à monter un peu plus haut en fréquence si l'on s'en réfère aux retours d'utilisateurs et des constructeurs de cartes mères. De notre côté nous n'avons pas vu d'amélioration sur notre Crosshair VI Hero, il faut dire que sur cette dernière les modules Samsung 2x8 Go que nous avions sous la main tenaient déjà en DDR4-3200. Nous n'avons pas noté d'avancée sur notre kit Ripjaws V. équipé de puces Samsung, il reste limité en DDR4-2666 dans nos essais.

Dans tous les cas, AMD a placé les constructeurs de cartes mères dans une position délicate. En poussant à tout prix pour le lancement des Ryzen 5 ce nouvel AGESA, AMD a voulu mettre en avant des avancées de compatibilité. Si elles sont réelles pour certains, elles sont contre productives pour d'autres ce qui fait que l'on a détecté chez les constructeurs que nous avons consulté une certaine prudence sur la disponibilité de ces BIOS. En pratique, on vous conseillera la prudence. Si vous souhaitez essayer ces nouveaux BIOS, il pourra être nécessaire de revenir en arrière si le résultat n'est pas probant pour votre configuration. Si l'on peut accepter cela de BIOS beta, on ne peut pas s'empecher de penser que tout cela est inutilement complexe : ce travail aurait du être effectué en amont par AMD, et non par ses clients qui se retrouvent propulsés au rang de beta testeurs. Un mois après le lancement de Ryzen, on aurait pu espérer que la situation se soit simplifiée, en pratique il n'en est donc rien, et c'est fort dommage !

Et la latence, dans tout cela ?

Reste que sur la question du gain de latence, AMD ne nous a offert à l'heure où nous écrivons ces lignes aucune réponse. S'agit il d'une optimisation spécifique pour les algorithmes utilisés par les logiciels comme Aida64 pour mesurer là latence ? Une interprétation généreuse dirait qu'AMD a peut être ramené les valeurs dans ces logiciels à des valeurs plus proches de la réalité. Le fait que ce changement n'ait pas d'impact réel sur les performances, et qu'AMD ait envoyé à la presse des cartes mères équipées de BIOS AGESA 1.0.0.4a configurés avec les deux options sus mentionnées modifiées nous fait douter de notre générosité, on l'avoue !

La question de la latence des caches est un autre sujet qui fait débat et nous avons donc voulu regarder ce qui se passe sur ces quatre processeurs. Pour rappel, le Ryzen 5 1400 ne dispose que de 8 Mo de cache L3 (4 + 4) tandis que les autres disposent de 16 Mo (8 + 8). Nous utilisons le benchmark avancé de latence d'Aida64 qui mesure la latence en fonction de la taille des accès mémoires. Les mesures sont effectuées à la fréquence par défaut des puces :

Il n'y a pas trop de question à se poser en ce qui concerne le L1, on voit une latence très faible autour d'1ns pour tous les modèles, tandis que le L2 est entre 4 et 5ns en fonction de la fréquence des puces. Le comportement du L3 reste troublant et sur ce point nous n'avons toujours pas d'explication concrète de ce qu'il se passe.

Pour rappel, les benchs de latence sont monothreadés. Le design particulier de Ryzen fait qu'un thread qui est attaché à un coeur dans un CCX ne pourra utiliser que le cache L3 du CCX (le L3 est un cache dit "victime", il est rempli des "restes" des données qui sont éjectés des caches L1 et L2... qui ne peuvent être remplis que par des coeurs à l'interieur du CCX donné). En pratique on s'attend donc à voir un comportement comme si le cache était de 4 Mo sur le Ryzen 5 1400, et de 8 Mo sur les autres.

Dans le cas du Ryzen 5 1400, on voit que dès 3 Mo la valeur de la latence monte au-dessus de ce qui est attendu, ce qui signifie que l'on est déjà arrivé en mémoire centrale pour au moins une partie des accès. A 4 Mo on est largement dedans et au-delà on voit une latence conforme à des accès mémoires.

C'est le cas des trois autres qui nous intrigue puisque arrivé à 6 Mo, on est assez largement dans les accès en RAM pour le R5 1600 et surtout le 1500X, ce qui n'est pas le cas du 1600X qui est le seul à avoir un comportement « normal » et conforme à ce que l'on mesure avec d'autres processeurs.

Nous n'avons toujours pas d'explication sur ce point de la part d'AMD qui se contente de dire que les logiciels peuvent ne pas détecter correctement la taille des caches (ce n'est pas le cas de ce bench), ou réaliser par erreur des accès en mémoire centrale. C'est justement ce que l'on constate depuis un moment, et ce comportement qui semble assez variable n'est pas très logique.

Pour rappel, ce protocole introduit plusieurs changements, à commencer par l'utilisation de Windows 10 dans sa version "Anniversary Edition". Afin de limiter la variabilité durant les tests, nous désactivons un maximum de tâches, services, et fonctionnalités qui peuvent se déclencher de manière intempestive. Nous vous renvoyons à l'article ci-dessus pour plus de détails. Notez en prime que pour garantir l'équité, nous désactivons le Core Parking pour les processeurs Ryzen, ce dernier étant actif par défaut sous Windows 10 alors qu'il est désactivé pour les processeurs Intel. AMD propose pour rappel une solution temporaire depuis quelques jours, en attendant de corriger définitivement le problème.

Pour la partie processeur, les tests utilisés sont :

• 7-Zip 16.04
• WinRAR 5.40
• Visual Studio 2015 Update 3
• MinGW 64/GCC 6.2.0
• Adobe Lightroom 6.7
• DxO Optics Pro 11.2
• x264 r2744
• x265 2.1 (18/12)
• Stockfish 8
• Komodo 10
• Mental Ray (3ds Max 2017)
• V-Ray 3.4

Tous les benchs applicatifs sont lancés deux fois, le système étant redémarré au milieu. Notre protocole est pour rappel automatisé. Nous prenons le meilleur score des deux runs, en pratique la marge d'erreur est très faible. Lightroom, ayant un peu plus de variabilité, est lancé quatre fois.

Et les jeux !

La seconde partie de notre protocole concerne les jeux et là aussi nous avons renouvelé notre sélection de titres.

Les jeux modernes ont beaucoup changé dans leur comportement. Si historiquement les jeux étaient souvent limités par les performances sur un coeur (et donc par la fréquence), de plus en plus de titres tirent parti du multithreading au point que la fréquence n'est plus forcément le facteur limitant. Nous verrons au cas par cas ce qui se passe dans ces jeux.

Un des critères pour l'inclusion dans notre protocole est que le processeur joue un rôle ! Il nous parait strictement inutile de vous montrer des benchmarks où tous les processeurs produisent, à la marge d'erreur près, le même nombre d'images par seconde tout simplement parce que la carte graphique est le facteur limitant. Il est très facile de vous montrer, par exemple en montant la résolution, que deux processeurs font "jeu égal". Cela ne nous parait pas une bonne méthode.

Nous avons donc cherché des jeux modernes où le processeur joue un rôle. Dans tous les cas nous utilisons une scène gourmande pour le processeur, et si possible reproductible (l'intelligence artificielle, tout comme certaines générations aléatoires peuvent ajouter une dose de variabilité dans certains titres).

Nous décrivons dans chaque cas l'endroit où nous effectuons nos mesures et si nous avons cherché des endroits dans les jeux où le processeur est le plus limitant, les scènes choisies restent représentatives de l'expérience.

Côté sélection, nous avons donc retenu :

• Project Cars
• F1 2016
• Civilization VI
• Total War : Warhammer
• Grand Theft Auto V
• Watch Dogs 2
• Battlefield 1
• Witcher 3

Chaque test est effectué en tout 15 fois (trois fois 5 tests, avec un redémarrage au milieu). Nous vous indiquons la moyenne des 15 résultats.

Configurations de test

Pour être le moins limité possible par la carte graphique, nous avons opté pour une GeForce GTX 1080. Nous overclockons cette dernière légèrement (+100/+400 MHz) tout en utilisant un profil de ventilation très agressif pour limiter l'impact de la variabilité du Turbo Boost 3.0. Nous utilisons les pilotes GeForce 378.49 pour nos tests.

Nous utilisons côté plateformes :

• AM4 : Asus Crosshair VI Hero
• AM3+ : Asus Sabertooth 990FX R2.0
• LGA 2011-v3 : Asus X99-Deluxe
• LGA 1151 : Asus Z170-A
• LGA 1150 : Asus Z97-A
• LGA 1155 : Asus P8Z77-V Pro

Côté mémoire, nous utilisons 16 Go de RAM sous la forme de 4 barrettes. Selon ce que supportent les plateformes, il s'agit de :

• DDR4-2400 15-15-15-35 1T
• DDR3-1600 9-9-9-24 1T

Enfin, pour être complet, nous utilisons un bloc d'alimentation Seasonic Platinum 660 (80 Plus Platinum).

7-Zip 16.04

Nous compressons un répertoire d'Arma II (un peu plus de 3.5 Go) avec le logiciel de compression 7-Zip. Nous utilisons l'algorithme de compression le plus performant, à savoir le LZMA2 en mode maximal (9).

Le nombre de coeurs a un impact assez net sur les performances, indépendamment de la marque. Face à la concurrence, les R5 se placent devant, aidés par la présence de leurs coeurs additionnels. Le modeste R5 1400 se place devant le Core i5-7500.

WinRAR 5.40

Nous compressons toujours un répertoire d'Arma II, mais ce dernier est un peu plus gros (7.5 Go, il inclut des extensions). Nous jouons sur la quantité de fichiers pour obtenir des temps de benchmarks satisfaisants, il ne s'agit en aucun cas de comparer directement les deux logiciels (une comparaison de la taille des fichiers obtenus s'imposerait). Nous utilisons le mode de compression Ultra qui tire parti du multithreading.

Visual Studio 2015 Update 3

Nous compilons les bibliothèques C++ Boost  avec le compilateur de Visual Studio 2015 Update 3 en édition Community.

Le nombre de thread joue un rôle important dans ce test de compilation. Par rapport au Core i5-7600K, le Ryzen 5 1600X et ses six coeurs réduisent d'un tiers le temps nécéssaire. Le R5 1400 est furieusement proche d'un FX-8350 dans ce test !

MinGW 64/GCC 6.2.0

Nous compilons là aussi les bibliothèques C++ Boost  avec la version 6.2.0 de GCC sous l'environnement MinGW 64.

x264 r2744

Nous encodons un extrait de Blu-Ray (1080p) d'une minute environ ayant un débit moyen de 23 Mbps. La version de x264 (64 bits) utilisée est compilée par komisar  avec GCC 4.9.2.

Nous utilisons le preset slower sur un encodage mode CRF (facteur 20). Une version récente de FFmpeg officie comme serveur d'image.

Les options exactes utilisées sont :

--preset slower --tune grain --crf 20 --ssim --psnr

x264 est le benchmark favori des Ryzen 7, les Ryzen 5 sans surprise y figurent bien également. Le nombre d'images par secondes compressées est 59% plus elevé sur un Ryzen 5 1600X que sur un Core i5-7600K. Le R5 1400 se place là aussi devant le Core i5-7500. Face au Core i3 7350K et ses deux coeurs il apporte 40% de performances supplémentaires.

x265 2.1 (18/12)

Nous encodons le même extrait de Blu-Ray avec une version de x265 (64 bits) cross-compilée avec MinGW .

Nous utilisons le preset slower sur un encodage en mode CRF (facteur 16) en activant des optimisations psychovisuelles.

Les options utilisées sont :

--crf 16 --preset slower --me hex --no-rect --no-amp --rd 4 --aq-mode 2 --aq-strength 0.5 --psy-rd 1.0 --psy-rdoq 0.1 --bframes 3 --min-keyint 1 --ipratio 1.1 --pbratio 1.1 --ssim --psnr

Stockfish 8

Nous utilisons la dernière version en date du moteur d'échecs open source Stockfish, l'un des deux meilleurs moteurs du moment. Trois exécutables sont disponibles, une version basique 64 bits, une version SSE4 (popcnt) et une version BMI (Haswell et supérieurs). Nous lançons les trois versions à la suite et récupérons le meilleur score des trois.

Nous laissons tourner le moteur jusqu'au 31ème tour en début de partie, puis nous notons la vitesse, exprimée en Kilonoeuds par seconde

Le test est réalisé dans l'interface Arena  en version 3.5.1.

Dans ce test, le nombre de threads compte et le Ryzen 5 1600X dépasse le Core i5-7600K de... 63%. L'écart entre un R5 1400 et un Core i3-7350K dépasse aussi les 40%.

Komodo 10

L'autre moteur que nous testons est Komodo. Ce moteur commercial est passé devant Stockfish et Houdini dans les derniers classements. Contrairement à Stockfish, un seul exécutable est fourni. Nous utilisons là aussi l'interface Arena pour réaliser le test.

Nous laissons tourner le moteur jusqu'au 29ème tour en début de partie, puis nous notons la vitesse, exprimée en Kilonoeuds par seconde.

Lightroom 6.7

Nous utilisons la version 6.7 d'Adobe Lightroom. Nous désactivons l'accélération GPU et effectuons des traitements d'export avec notamment une correction d'objectif.

Le niveau de multithreading n'a pas beaucoup été amélioré par rapport à l'ancienne version que nous utilisions, nous continuons donc d'effectuer deux exports JPEG en parallèle de deux lots de 96 photos issues d'un Canon 5D Mark II.

Bien que profitant assez mal d'un grand nombre de threads, Lightroom reste plus efficace sur les nouveaux Ryzen 5 que sur les processeurs Intel concurrents, le temps de traitement descend de 16% entre un Core i5-7600K et un R5 1600X. Le Ryzen 5 1400 est 10% plus rapide que le Core i3-7350K.

DxO Optics Pro 11.2

Nous utilisons la version 11.2 du logiciel Optics Pro de DxO. Nous traitons cette fois-ci 48 photos RAW issues d'un 5D Mark II auquelles nous appliquons diverses retouches (compensation d'exposition, réduction du bruit, corrections optiques, etc).

Nous réglons le nombre de photos à traiter en parallèle sur le nombre de coeurs physiques présents sur le processeur (le maximum autorisé par le logiciel).

Mental Ray

Nous lançons le rendu d'une scène préparée par Evermotion. Nous utilisons la version de Mental Ray incluse dans 3ds Max 2017, le rendu est effectué en 480 par 300 afin de conserver un temps de test convenable.

Les écarts sont une fois de plus important dans ce test qui profite grandement d'un plus grand nombre de threads, le 1600X réduit le temps de calcul de 38% par rapport à l'i5-7600K, tandis que le Ryzen 5 1400 diminue le temps de calcul de près de 24% par rapport au Core i3.

V-Ray 3.4

Nous utilisons le moteur de rendu alternatif V-Ray, toujours sous 3ds Max 2017 pour rendre une version adaptée de notre scène. Le rendu est effectué cette fois-ci en 1200 par 750.

V-Ray n'est pas plus clément avec l'offre d'Intel qui accuse des retards similaires à ce que l'on a vu sous Mental Ray. Le R5 1600 pourra se vanter d'avoir dépassé le bien cher Core i7-7700K...

Project Cars

Nous regardons les performances sous l'excellent Project Cars, dans sa version 64 bits. Nous mesurons les performances sur 20 secondes lors d'un départ sur le circuit "California Highway Etape 1" dans une course de GT3. Le jeu est réglé en mode Ultra avec l'anti-aliasing désactivé.

Les choses commencent plutôt bien pour les R5 sous ce titre, le 1600X faisant même légèrement mieux que le 1800X. C'est assez surprenant, dans le doute nous avons vérifié le résultat de nouveau sur le 1800X mais l'écart (qui reste assez faible dans l'absolu) est bien présent.

Ce détail mis à part, les trois R5 les plus véloces font mieux que le Core i5-7600K qui sans hyper threading est bien loin du dominateur Core i7 7700K ! Intel se consolera avec la victoire du Core i3-7350K face au R5 1400.

F1 2016

La dernière version en date du jeu de F1 de Codemasters utilise un nouveau moteur plus moderne et mieux threadé.

Nous mesurons les performances via le benchmark intégré sur le circuit de Melbourne, sous la pluie. Le jeu est réglé en mode Ultra et nous baissons d'un cran les réflexions, baissons au maximum le post processing, le flou et désactivons l'occlusion. Ces options impactent toutes la charge GPU : en les désactivant on se retrouve moins limité par la carte graphique. Notez qu'il serait possible d'être encore moins limité en baissant d'autres options, cependant contrairement à celles que nous avons retenues, elles ont un impact parfois très important sur la charge CPU. Notre réglage tente d'être le plus proche d'une utilisation réelle, pour la question de l'utilisation processeur.

Civilization VI

La version VI de Civilization apporte là aussi un nouveau moteur qui a la particularité d'être compatible DirectX 12. Nous utilisons ce mode, le jeu est réglé en Ultra avec l'anti-aliasing désactivé. Nous utilisons le benchmark graphique intégré. Il est à noter qu'un benchmark de l'intelligence artificielle est également présent. Malheureusement, celui-ci montre que cette dernière n'est que peu ou pas threadée, ne réagissant qu'à la fréquence ! Dommage pour les joueurs !

Sous Civilization VI les matchs sont beaucoup plus serrés. L'avantage du Ryzen 5 1600X n'est que de 2% face au Core i5-7600K, le 1500X faisant virtuellement jeu égal avec le Core i5-7500. Le Core i3-7350K compense son faible nombre de coeurs par une fréquence plus élevée et sauve l'honneur en étant 10% plus rapide que le R5 1400 d'AMD.

Total War : Warhammer

Ce nouvel opus dans la série des Total War a droit lui aussi à une nouvelle version du moteur graphique de The Creative Assembly. Un mode DirectX 12 est présent, mais il est malheureusement significativement moins performant sur notre GeForce GTX 1080 de test. Nous utilisons donc le mode DirectX 11. Nous mesurons les performances sur la première scène de campagne du jeu. Un benchmark est également intégré au jeu, et s'il semble gourmand à l'oeil, en pratique il ne l'est pas du tout pour le processeur.

Grand Theft Auto V

Pour la cinquième itération de son jeu phare, Rockstar a proposé un portage PC beaucoup plus intéressant que pour la quatrième version. Le moteur profite en prime bien du multithreading. Nous utilisons le benchmark intégré au jeu, en choisissant la pass 4 proposée (la scène la plus gourmande et la plus représentative pour le processeur). Le jeu est réglé en Ultra sans anti-aliasing.

Le Core i5 7600K tient enfin sa première victoire face aux Ryzen 5 dans ce titre. L'avantage est de près de 15% pour l'i5 face au meilleur des Ryzen 5. Même le Core i3 se permet de dépasser le Ryzen 5 1500X...

Watch Dogs 2

Le titre d'Ubisoft dispose lui aussi d'un moteur particulièrement bien threadé. Nous mesurons les performances sur un déplacement dans une zone particulièrement dense et gourmande de la ville. Le jeu est réglé en mode Ultra, nous désactivons le SSAO.

Battlefield 1

Ce dernier opus dans la série des Battlefield utilise le moteur Frostbite 3 de Dice. Si ce moteur dispose d'un mode DX12, là encore il est moins performant sur notre GeForce GTX 1080, nous testons donc en DX11. Malgré tout, le Frostbite 3 est très multithreadé. Nous mesurons les performances sur un déplacement prédéfini dans une zone particulièrement gourmande. Le jeu est réglé en mode Ultra, nous réglons le FOV au maximum (105°). Pour éviter la limite GPU, nous désactivons le HBAO et réglons l'éclairage sur élevé, et nous passons le post-traitement en mode normal.

Les performances des modèles 6 coeurs d'AMD sont tout à fait honorables. Oui le Core i5 7600K est 6% devant le Ryzen 5 1600X, mais cela reste plutôt très bon par rapport au niveau de performance proposé par les R7. Les modèles quad core payent par contre assez chers la perte de deux coeurs, nous avions pu voir dans nos tests théoriques que la configuration des CCX en 2+2 était particulièrement handicapante sur ce titre, cela se confirme. Le Core i3 se place au milieu des deux R5 quad d'AMD.

The Witcher 3

Nous terminons sur le très populaire The Witcher 3 de CD Projekt RED. Nous mesurons les performances sur un déplacement prédéfini en entrant dans une partie gourmande de la ville de Novigrad.

Moyenne applicative

Nous l'avons vu dans le détail, sur le plan applicatif les Ryzen 5 sont très à la fête. Avec des coeurs supplémentaires et la technologie SMT active, ils ne font qu'une bouchée des modèles concurrents chez Intel. Ainsi, le plus rapide des modèles six coeurs d'AMD fait 48.5% de mieux que le Core i5-7600K. Il n'est d'ailleurs pas très loin du plus rapide des 6 coeurs Intel, le 6800K dont le prix avoisine presque les 500 euros. Le 1600 est aussi très performant, sans surprise.

Avec la présence du SMT, le 1500X arrive à se placer lui aussi légèrement devant le Core i5-7600K, ce qui ne manquera pas de piquer la firme de Santa Clara. En applicatif, il n'y a pas de match non plus entre un Ryzen 5 1400 et un Core i3-7350K. Les fortes fréquences de ce dernier ne compensent pas les coeurs manquants.

Moyenne en jeux 3D

La situation dans les jeux est moins expéditive. Nous l'avons vu dans le détail, en fonction des titres et de leur niveau de threading, le Core i5-7600K peut tirer légèrement son épingle du jeu ou se retrouver derrière. En moyenne, le 1600X fait jeu égal avec lui, étant même très légèrement devant sur l'indice.

De la même manière, le Ryzen 5 1600 fait un peu mieux que le Core i5 7500. Pour les modèles quad core cependant le niveau de performance dans les jeux est un peu plus en deça, les fréquences plus faibles n'aident pas ces modèles. Ainsi le Ryzen 5 1400 se place d'un cheveu derrière un Core i3-7350K.

Si les Ryzen 7 ont envoyé un coup de semonce à Intel sur le très haut de gamme, l'arrivée des Ryzen 5 s'en prend cette fois ci directement au coeur de la gamme grand public de la firme de Santa Clara. En lançant des modèles six coeurs sous la barre des 300 euros, AMD relève nettement le niveau de performance obtenu dans cette gamme de prix. Les Ryzen 5 1600X et 1600 infligent de véritables corrections aux Core i5 d'Intel sur le plan applicatif. Et contrairement à ce qui s'était passé pour les Ryzen 7, ici le niveau de performance dans les jeux est en général équivalent aux Core i5, les modèles d'AMD profitant des moteurs modernes qui exploitent mieux les coeurs supplémentaires qu'auparavant, ce qui n'est on l'espère qu'un début.

Les modèles Ryzen 5 quadruples coeurs font également de bonnes prestations, principalement sur le plan applicatif où la présence du SMT les aide à se distinguer de l'offre concurrente. Leur fréquence limitée les bride un peu plus dans les jeux (pour le moment), le Ryzen 5 1400 se situant au niveau d'un i3-7350K. Mais si tous deux sont overclockables la marge est plus faible sur le processeur Intel.

Lorsque l'on considère les prix des différents modèles, le rapport performance/prix des modèles six coeurs ressort assez nettement. Pour un usage purement applicatif, et même pour le jeu, les Ryzen 5 1600X et 1600 sont pour nous les modèles les plus intéressants lancés aujourd'hui par le constructeur. Et à l'image de ce que l'on a pu voir sur les modèles Ryzen 7, le Ryzen 5 1600 sera le modèle à privilégier pour ceux qui pratiquent l'overclocking, même si la différence de prix entre les modèles pourra en faire hésiter certains.

C'est donc un quasi carton plein pour AMD qui avec le lancement des Ryzen 5 s'attaque surtout à l'inertie et la segmentation de la gamme d'Intel que nous regrettons depuis plusieurs années. On espère que la firme de Santa Clara sera piquée au vif en reconsidérant son approche. L'arrivée prévue - on ne sait pas vraiment quand - dans les roadmaps de Coffee Lake 6 coeurs pourrait être un premier pas, à condition que celui-ci ne s'accompagne pas d'une énième montée des tarifs. La présence des Ryzen 5 forcera peut être Intel à revoir ses ambitions.

Le seul bémol que nous devons pointer sur ce lancement concerne la question du support mémoire qui reste compliquée sur Ryzen. Et avec l'AGESA 1.0.0.4a, AMD n'a pas arrangé son affaire. Au minimum, AMD a effectué une maladresse en évoquant publiquement un gain de 6 nanosecondes sur la latence (un point faible réel de Ryzen) lorsque ce gain n'est obtenu que dans des benchmarks théoriques et qu'il n'y a aucun autre effet pratique. Le mélange de deux nouveaux réglages dans les BIOS fournis par AMD à la presse avec ce changement est une autre maladresse qui aurait pu finir en carton rouge, si le constructeur ne s'en était pas expliqué en dernière minute.