Testberichte

AMDs Ryzen 7 1800X im Test

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AMDs Probleme begannen 2011 mit der Markteinführung und den bestenfalls durchwachsenen Tests seiner Bulldozer-Architektur. In den folgenden Jahren versuchte AMD den Sinkflug mit Piledriver, Steamroller und Excavator aufzuhalten – aber man kann unbescholten sagen, dass der Hersteller nie wieder im Glanz der glorreichen alten Tage erstrahlte.

Währenddessen dominierte Intel die Mobile-, Desktop- und Servermärkte mit der scheinbar unbezwingbaren Performance seines exzellenten Sandy-Bridge-Designs und einer steten Kadenz inkrementeller Verbesserungen.

Aber leider fiel der Leistungszuwachs mit jeder neuen Generation geringer aus; neue, disruptive Technologien glänzten durch Abwesenheit. Die Abkündigung von Intels Tick-Tock-Zyklus signalisiert zudem, dass die Zeiten der “einfachen” Performance-Zuwächse vorbei sind.

Im direkten Vergleich lag AMD weit zurück; das wird wohl niemand ernsthaft bestreiten. Aber das würde ein Comeback natürlich noch deutlich beeindruckender machen, oder? Denn optimistisch betrachtet bedeutet der Rückstand einfach viel mehr Raum für signifikante Verbesserungen.

Bereits letztes Jahr lockte AMD mit ersten Details zu seiner Zen-Mikroarchitektur und behauptete, dass die späte Reaktion auf Intels Beinahe-Monopol mit unglaublichen Leistungszuwächsen im Vergleich zu den eigenen Vorgängern einhergehe und man mit Intel an vielen Fronten gleichziehen oder den alten Konkurrenten sogar überflügeln werde.

Zen verspricht auch, alternden Plattformen mit dem AM4-Sockel, neuer Kernlogik und erweiterten Funktionen neues Leben einzuhauchen – und AMD behauptet, eine klare Marschrichtung für künftige Zen-Generationen im Blick zu haben.

AMD scheint auf dem Kriegspfad zu sein: Man will mit Ryzen den Markt gehörig aufmischen und den “Inkrementalismus” beenden – und angesichts seiner Preisgestaltung will der Hersteller diese Ansage zweifellos wahr machen: Das Flaggschiff der Ryzen-Prozessoren bietet die gleiche Anzahl Kerne wie Intels Broadwell-E-Flaggschiff Core i7-6900K, kostet aber nur die Hälfte.

Die Kombination aus Preis und Hype zusammen mit ein paar sorgfältig selektierten AMD-Benchmarks sorgte dafür, dass die Vorbestellungen für die Prozessoren regelrecht explodierten, obwohl es – bis jetzt – noch keine neutralen Testberichte gab.

Nun ist es an der Zeit, dass Ryzen auf eigenen Füßen steht und uns zeigt, wass es in der realen Welt drauf hat. Laut AMDs sind die glorreichen Tage des kompetitiven CPU-Markts zurück – und nun haben wir in unseren weltweit verstreuten Labs die Hardware in der Hand, um dieser Behauptung auf den Zahn zu fühlen. Wir haben bereits etliche Bereiche für weitere Nachforschungen identifiziert und werden unsere Berichterstattung aktualisieren, wenn sich Neues ergibt. Aber wir haben uns dennoch dazu entschieden, diesen Launch-Artikel zu veröffentlichen (schließlich sind die Prozessoren ab heute verfügbar), damit Interessanten halbwegs fundierte Entscheidungen treffen können.

Zen finden

Alles beginnt mit dem Kern. Vor vier Jahren begann AMD mit der Arbeit am Zen-Kern – die erste neue Architektur seit Bulldozer. AMDs erstes Ziel war der Wechsel von der 28-nm-Prozesstechnik hin zu GlobalFoundries 14-nm-FinFET-Prozess, was bei vergleichbarer Energieaufnahme verbesserte Dichte und Performance erlaubt.

AMD steckte sich außerdem das ambitionierte Ziel, die IPC-Performance (Instructions Per Clock) durch eine Reihe Entscheidungen in Sachen Architekturdesign, die die Leistung signifikant steigern sollen, im Vergleich zu Excavator um satte 40 Prozent anzuheben. Nochmal zur Erinnerung: AMD hat gleichzeitig eine neue Mikroarchitektur und einen neuen Lithografie-Prozess umgesetzt, was eine gewaltige Aufgabe ist.

Der Zen-Kern fungiert als fundamentaler Baustein für Ryzen und alle künftigen AMD-CPUs, wird also Einsatzbereiche von Notebooks bis hin zum Supercomputer abdecken. Ryzen-Prozessoren integrieren zwei 4-Kern-Zen-CCX’ (CPU Complex) mit insgesamt 4,8 Milliarden Transistoren. AMDs neue Infinity Fabric verbindet diese Kern-Komplexe. AMD hat dem Zen-Kern auch SMT (Simultaneous Multi-Threading) spendiert, was jedem physischen einen virtuellen Kern zur Seite stellt – in Intels Sprachgebrauch als Hyper-Threading bekannt. Ryzen ist AMDs erster SMT-fähiger Prozessor.

Neben vielen anderen Architekturverbesserungen hat die Firma auch einen Micro-op-Cache integriert, um den L1- und L2-Cache für häufig genutzte Mikrooperationen übergehen zu können. AMD will außerdem die Branch Prediction Engine verbessert, das Instruction-Scheduler-Fenster um das 1,75-fache vergrößert und die L1- und L2-Cache-Performance um das annähernd 2-fache erhöht haben.

Im Endergebnis will AMD sein Ziel von 40 Prozent IPC-Performance-Zuwachs sogar übertroffen haben und gibt nun offiziell satte 52 Prozent an. Anscheinend erlaubt die neue Mikroarchitektur einen ordentlichen Leistungsschub – laut AMD ist unter bestimmten Umständen eine Mehrleistung von bis zu 76 Prozent drin.

Aber an dieser Stelle sollte man sich daran erinnern, dass sich diese Angaben auf AMDs Vorgängergenerationen beziehen und nicht auf Intels aktuellste Prozessoren.

Das Ryzen-7-Portfolio

AMD teilt Ryzen in die R7- (acht Kerne), R5- (sechs Kerne) und R3-Familien (vier Kerne) ein. Aktuell liefert AMD nur die R7-Familie aus, aber man braucht kein Diplom um zu sehen, dass AMD mit dieser Benennung schon vom Namen her Intels Core i7-, i5- und i3-Modellreihen ins Visier nimmt. Allerdings bieten AMDs neue Prozessoren durch die Bank mehr Kerne und niedrigere Preise. Die Dual- und Quad-Core-CPUs der Kaby-Lake-Familie sind wiederum günstiger, haben aber nur halb so viele Kerne.

AMD hat außerdem eine proprietäre SenseMI-Suite mit etlichen Features, die wir hier kurz besprechen werden. XFR (eXtended Frequency Range) ist sicherlich das bemerkenswerteste Feature, weil es nicht auf allen Ryzen-Prozessoren aktiviert ist. XFR erhöht automatisch die Performance über die vordefinierte Basis- und Precision-Boost-Taktfrequenz (analog zu Intels Turbo Boost) hinaus, wenn man dem Prozessor mit einer aggressiven Kühllösung mehr thermischen Spielraum verschafft. Allerdings boostet XFR nur einen einzelnen Kern. Das XFR-Feature ist bei allen “X”-Modellen aktiviert.

  Ryzen 7 1800X
Ryzen 7 1700X
Ryzen 7 1700
Sockel
AM4, 1331 Pins AM4, 1331 Pins AM4, 1331 Pins
Prozesstechnik
14 nm GloFo 14 nm GloFo 14 nm GloFo
Kerne / Threads
8 / 16 8 / 16 8 / 16
TDP
95 Watt 95 Watt 65 Watt
Basistakt
3,6 GHz 3,4 GHz 3 GHz
Precision Boost (alle Kerne)
3,7 GHz ? ?
Precision Boost (Dual Core)
4 GHz 3,8 GHz 3,7 GHz
XFR (Dual Core) 4,1 GHz 3,9 GHz 3,8 GHz
Cache (L2 + L3)
20 MByte 20 MByte 20 MByte
DDR4-Support
variiert variiert variiert
Speicher-Controller
Dual Channel Dual Channel Dual Channel
Offener Multiplikator
Ja Ja Ja
PCIe-Lanes
16 Lanes Gen3 16 Lanes Gen3 16 Lanes Gen3
 

AMDs aktuelle Flaggschiffmodelle bringen keine GPU mit, auch wenn sie bei verschiedenen künftigen Prozessoren integriert sein wird. Stattdessen entschied sich AMD dafür, das zusätzliche Silizium für die Kerne zu nutzen. Alle drei aktuellen Ryzen-R7-Prozessoren –1800X, 1700X und 1700 – brauchen die AM4-Plattform (mehr dazu in Kürze), haben acht Kerne und können 16 Threads parallel abarbeiten. Dazu kommen insgesamt 20 Megabyte Cache (4 MByte L2 und 16 MByte L3). Alle Ryzen-Chips kommen mit entsperrtem Multiplikator, aber zur Nutzung braucht man schon ein Board mit X370-, B350- oder X300-Chipsatz.

Der Ryzen 7 1800X bietet 3,6 GHz Basis- und 4,0 GHz Precision-Boost-Takt – beides mehr als die entsprechenden Taktraten von Intels Core i7-6900K (3,2 bzw. 3,7 GHz). Wenn man einen ordentlichen Kühler nutzt, steigen die Taktfrequenzen des 1800X sogar auf 3,7 bzw. 4,1 GHz. Überraschenderweise hat der 1800X zudem eine TDP von nur 95 Watt – deutlich weniger als die 140 Watt TDP des i7-6900K.

Und wenn das noch nicht beeindruckend genug ist: Der Preis sollte jeden Enthusiasten zum Sabbern bringen. AMD positioniert seinen High-End-Chip gegen Intels 1050 Dollar teuren 8-Kern-Prozessor Core i7-6900K – aber der 1800X kommt mit einem Listenpreis von 499 Dollar in den Handel. Die Hälfte des Preises eines vergleichbaren Broadwell-E ist eine ziemliche Ansage. Die Kostenvorteile für den Rest der Ryzen-Familie sind nicht ganz so extrem, aber vorhanden.

Der Ryzen 7 1700X (95 Watt TDP) hat ebenfalls acht Kerne und 16 Threads sowie den gleichen Cache, taktet aber “nur” mit 3,4 bzw. 3,8 GHz. Diese Taktfrequenzen sehen im Vergleich zum Core i7-6800K (140 Watt TDP) mit seinen 3,4 GHz Basis- und 3,6 GHz Boost-Takt sehr konkurrenzfähig aus – aber der Ryzen-Prozessor hat zwei Kerne mehr an Bord als der Intel-Konkurrent. Der Intel i7-6800K hat 15 Megabyte Cache und ist mit 450 Dollar gelistet, während der R7 1700X mit 20 Megabyte Cache 399 Dollar kostet.

Der Ryzen 7 1700 hat eine TDP von 65 Watt und ist damit – wie AMD unterstreicht – der 8-Kern-Prozessor mit der niedrigsten TDP am Markt. Er taktet mit 3,0 GHz bzw. 3,7 GHz (Basis/Boost). AMD positioniert ihn mit einem Preispunkt von 329 Dollar gegen Intels i7-7700K – fast der gleiche Preispunkt, aber die doppelte Anzahl Kerne. Der Core i7-7700K (91 Watt TDP) kommt mit acht Megabyte Cache und 4,2 respektive 4,5 GHz Basis-/Turbotakt.

AMD Ryzen: Memory Support
MHz
Dual-Channel/Dual-Rank/Four-DIMM
1866
Dual-Channel/Single-Rank/Four-DIMM
2133
Dual-Channel/Dual-Rank/Two-DIMM
2400
Dual-Channel/Single-Rank/Two-DIMM
2677

Die Ryzen-5-Familie (6 Kerne/12 Threads) soll mit mindestens zwei Modellen im zweiten Quartal 2017 auf den Markt kommen. Der 1600X wird 3,6 bzw. 4,0 und der 1500X 3,5 bzw. 3,7 GHz Basis-/Boost-Takt haben. Zum Cache hielt sich AMD bislang bedeckt. Außerdem stehen auch noch die Ryzen-3-Prozessoren an, aber mit denen wird es erst in der zweiten Jahreshälfte soweit sein.

AMD hat sein Preismodell so ausgerichtet, dass es die breite Masse des Marktes adressiert. Denn laut AMD greifen 99 Prozent der Käufer zu einem Prozessor unter 500 Dollar. Das Taktieren im High-End-Bereich ist aufregend und wenn sich AMDs Performance-Versprechen bewahrheiten, bereitet dies die Bühne für eine spannende Neuordnung in den populären Mittel- und Einstiegsklassen.

Aber schauen wir mal, ob AMD den Startschuss gut hinbekommt. 

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About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.

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