REVIEW: Ryzen 9 5900X - Enfim AMD chega ao final da jornada para o TOPO

O AMD Ryzen 5 5900X é um processador de alta performance da AMD, voltado para quem precisa de alto desempenho em aplicações profissionais e, de acordo com a empresa, o mais rápido do mundo para jogos. Ele conta com um total de 12 núcleos e 24 threads, o que traz alto potencial de paralelismo ao modelo, combinado com as novidades da microarquitetura Zen3, que melhoram a performance por thread, algo relevante em cenários como games.

Site oficial do AMD Ryzen 9 5900X

Apesar de ainda ser feito na litografia de 7nm como a geração anterior, os AMD Ryzen 5000 contam com importantes melhorias na microarquitetura Zen para buscar mais performance. A principal é a reorganização das estruturas, o que reduz a latência de comunicação entre memórias e núcleos, gerando ganhos especialmente em cenários que dependem dessa comunicação rápida para atingir desempenho.

O Ryzen 9 5900X foi anunciado por US$549, com um aumento de 50 dólares comparado a seu antecessor, o 3900X. Isso coloca ele levemente acima dos US$ 499 oficiais do Intel Core i9-10900K (mas que vem aparecendo acima dos 600 dólares no momento, em varejistas internacionais). No momento não temos informações sobre o preço no Brasil.

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Especificações técnicas

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O Zen3

Os Ryzen 5000 introduzem uma nova microarquitetura aos processadores da AMD, a Zen3. Essa microarquitetura promete um ganho médio de 19% nas instruções por clock (IPC) comparado ao Zen2, usando de referência modelos de oito núcleos com o clock fixo em 4.0GHz no comparativo.

Mesmo mantendo a mesma litografia, os 7nm FinFET da TSMC, melhorias no cache prefetching, motor de execução, branch predictor, micro-op cache, front-end e armazenamento de dados foram os fatores que contribuíram para essa evolução na eficiência.

Outro ponto relevante foi a reorganização do complexo computacional da AMD (CCX). Na primeira e segunda geração da microarquitetura, o complexo contava com quatro núcleos que compartilhavam estruturas, como cache L3, e se comunicavam com outros núcleos via Infinity Fabric, o que aumentava o tempo para o dado ser compartilhado de uma estrutura para outra.

O Zen3 modifica essa organização, colocando um total de oito núcleos em um mesmo CCX. Essa união também aumentou a quantidade de cache, já que basicamente unifica os dois 16MB disponíveis nos CCXs anteriores em um único cache de nível L3 com 32MB acessível por todos os núcleos, sem o Infinity Fabric envolvido nessa comunicação.

Essa reestruturação reduz as latências de comunicação entre memórias e núcleos e também entre núcleos, pois reduz a necessidade de utilizar o Infinity Fabric, que realizava essa ponte entre diferentes CCXs e também com estruturas externas, como a memória RAM. Essa mudança traz impactos principalmente em cenários que dependem de baixa latência, como é o caso dos games.

Falando em Infinity Fabric, a operação da memória é relevante para acelerar essa comunicação, e de acordo com a AMD, os clocks de 4000MHz são um patamar que pode ser possível de atingir mantendo uma relação 1:1 entre a RAM e o Infinity Fabric, algo que na geração anterior se situava na casa dos 3800MHz. Como todo aumento de frequências, estamos falando de um overclock que poderá apresentar resultados diferentes de um modelo para o outro. 

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Fotos

Como falamos de um modelo AM4, ele tem o mesmo formato dos demais processadores Ryzen para esse soquete.

Vale destacar que os processadores Ryzen 5000 são compatíveis com placas-mãe com chipset da série 500 e 400, sendo que os modelos da série 500 fas principais fabricantes já receberam BIOS compatíveis, enquanto modelos da série 400 devem receber ao longo das próximas semanas.

CPU chegou depois das mainboards, update de BIOS da placa-mãe é obrigatório

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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: GeForce RTX 3080 [análise]
– Placa-mãe: MSI MEG X570 Ace [análise]
– Memórias: 16GB G.Skill TridentZ @ 3200MHz (2x8GB) CL14
– SSD: Kingston Savage 240GB Sata 6Gb/s [análise]
– Cooler: Noctua NH-U12S [site oficial]
– Fonte de energia (PSU): Cooler Master V850 [site oficial]

A frequência das memórias é a máxima suportada pelo processador

Sistema Operacional e Drivers:
– Windows 10 64 Bits 2004 com Updates
– GeForce 456.xx

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

– 3DMark (DX11)
– Assassin´s Creed Odyssey (DX11)
– Battlefield V (DX12)
– Counter-Strike Global Offense (DX11)
– Grand Theft Auto V (DX11)
– Red Dead Redemption (Vulkan)

CPU-Z/AIDA64
Através do CPU-Z e AIDA64, vemos algumas informações técnicas do processador, como modelo, clocks, número de núcleos e threads, etc. Como os modelos Ryzen 5000 tem suporte a memórias até 3200MHz, essa será a frequência utilizada em nossos testes.

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Overclock

Como sempre, fazemos overclock do processador para ver como ele se comporta nessa situação. Com o Ryzen 9 5900X aumentamos todos os seus 12 núcleos para 4.7GHz, para isso, definimos a tensão em 1.32v, margem bem segura e que não vai comprometer o modelo mesmo utilizando de modo contínuo.

Mas ai a pergunta, porque não aumentar mais a tensão e subir mais, pela temperatura que os CPU atingiu com esse clock, mesmo com um liquid cooler quando em overclock, já que o Noctua não deu conta e alguns testes travavam.

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

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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:

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Temperatura

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

IDLE (Sistema ocioso)
Iniciamos com o sistema em modo ocioso, com o Windows em espera sem estar executando tarefas, além das tradicionais do sistema.

Rodando o wPrime
Quando colocamos o 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.”

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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. Adicionamos a versão antiga e a mais recente do aplicativo na bateria de testes.

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, 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:

Adobe Premiere CC
Mais um teste de renderização de vídeo, em um cenário real renderizando com o Adobe Premiere CC 2020 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, na versão Fire Strike default e Ultra (4K).

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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.

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Battlefield V
Como um dos games com a melhor qualidade gráfica já lançados, o Battlefield V faz parte de nossa bateria de testes. Abaixo o comportamento dos sistemas rodando o game da DICE.

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Counter Strike: Global Ofensive
O game competitivo é baseado em DirectX 9 e apesar das baixas exigências de performance na parte da placa de vídeo, por se tratar de um eSport, o ideal é alcançar altíssimas taxas de quadros, algo que traz alta carga tanto a CPU quanto GPU.

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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:

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Red Dead Redemption 2
Novo game da RockStar, com belíssimos gráficos e uma boa referência para medir o comportamento de sistemas. Nosso teste considera o game rodando sobre a API Vulkam, que se comportou melhor tanto em placas AMD como Nvidia.

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Gameplay em vídeo

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Conclusão

A série 5000 tem um gostinho de “fim de uma jornada”, fechando com a metáfora que a própria AMD gosta de usar para a família Zen de processadores. A empresa saiu de uma defasagem enorme frente a Intel, com sua microarquitetura Bulldozer e variantes, para voltar “ao jogo” com os processadores Zen. A estratégia de múltiplos dies fez ela ganhar a dianteira em alguns cenários, mas a topografia complexa de seus produtos fazia com que a linha Core mantivesse a dianteira em alguns cenários.

Por essa caminho muita coisa precisou ser ajustada. Memórias serem vinculadas a comunicação do Infinity Fabric levou a uma dependência de frequências das memórias, e estabilidade se mostrou um desafio na primeira geração. Série 2000 o ecossistema ficou mais robusto e estável, e com a série 3000 a maior quantidade de cache melhorou o problema de latências e subiu o desempenho em games.

A série 5000 reestrutura o chip, resolve as “últimas pontas soltas” e faz com que, sem nenhum “mas” restante, o Ryzen 5900X seja indubitavelmente o melhor processador para jogos do mercado, ao mesmo tempo que em nenhum momento de nossos testes de performance o modelo Intel está no topo do gráfico, e quando está, é em um empate técnico com o modelo Ryzen. É uma vitória em todos cenários, desde situações multithread, como aplicações profissionais, onde tem uma maior contagem de núcleos e threads dá a vantagem ao lado vermelho, passando por momentos que latências e frequências são cruciais, como games, e aí as mudanças do Zen3 foram o fim desse reduto de resistência da Intel na dianteira.

Olhando para a evolução de geração para geração, os resultados variam. Contra um 3900X, esse processador é algo em torno de 10% melhor em aplicações profissionais. Mas é em cenários críticos para arquitetura Zen, como Counter Strike, onde o 5900X salta impressionantes 23% e mostra como a reestruturação dos CCXs foi crucial para a evolução.

Porém não há só avanços, do ponto de vista do consumidor. A AMD está cobrando seu valor pela evolução, e subiu o preço do produto em relação ao modelo anterior. A oferta também ficou menos interessante já que não tem mais o cooler box na caixa, sendo que o 3900X vem com o mais parrudo Wraith Prism. Isso iguala o jogo com a Intel, que também não oferece um cooler na caixa do produto, mas iguala para pior.

AMD enfim supera todas as limitações a arquitetura Zen e entrega os melhores resultados em todos os testes, inclusive em games

Para a Intel, sobra uma vantagem: o preço. Em games os dois CPUs são bem próximos, porém o Ryzen 5900X tem preço sugerido de US$ 550 versus os US$ 499 do Intel Core i9-10900K. Mesmo com a AMD ficando a frente, a diferenças não são grandes. Mas aqui tem um detalhe importante: a situação atual do mercado faz com que preços sugeridos sejam praticamente obras de ficção. Então, quando estiver comparando as duas opções, é importante que o consumidor veja os preços realmente disponíveis no mercado para avaliar essa disputa.