AMD Ryzen 9 7900 und Ryzen 5 7600 im Gaming- und Workstation-Test auf energetischer Sparflamme

AMD gibt heute die Tests der neuen Zen 4 CPUs ohne X im Namen frei. Ich konnte die CPUs in Form des Ryzen 9 7900 und  Ryzen 5 7600 natürlich vorab schon testen und habe auch die jeweiligen X-Modelle frisch noch mit eingefügt. Auch wenn diese neuen CPUs auf den ersten Blick vielleicht eher unspektakulär aussehen, könnten es der etwas niedrigere Preis und die höhere Effizienz durchaus ermöglichen, neue Einsatzgebiete zu erschließen. Denn neben dem Gaming habe ich auch wieder sehr umfangreich diverse Workstation-Applikationen getestet und ohne zu viel zu spoilern: so schlecht sieht das stellenweise gar nicht aus, im Gegenteil.

Wichtige Vorbemerkung zum Testfeld und der Testmethodik

Dass ich heute mit dem Ryzen 9 7900X und dem Ryzen 5 7600 nur zwei der drei neuen CPUs im Testfeld habe, liegt wohl einfach auch daran, dass AMD sicher der Meinung war, diese beiden Samples hätten wohl die größte Relevanz für meine Leser. Der Ryzen 7 7700 war auf die Schnelle nicht mehr privat aufzutreiben und emulieren wollte ich ihn dann am Ende auch nicht. An dieser Stelle will ich auch weiterführende Artikel mit voranstellen, die diesen Launchartikel natürlich ergänzen und abrunden, denn alles passt nun einmal nicht in ein einziges Review und Redundanzen lesen sich ja langweilig.

Die neuen CPUs: AMD Ryzen 7000 ‚Zen 4 Raphael‘  ohne X

Wir kommen nun endlich zu den beiden neuen CPUs, die wie bereits erwähnt, aus drei SKUs auf Basis der Zen 4-Kernarchitektur bestehen, dem AMD Ryzen 9 7900, dem AMD Ryzen 7 7700 und dem AMD Ryzen 5 7600. So sehr unterscheiden sich die neuen CPUs nicht von den Pendants mit dem X, nur beim Preis will AMD noch einmal deutlich nachgeben. Betrachtet man den Umstand, dass diese drei CPUs mit dem manuellen Aufweichen der strikten PBO Limits auf den Level der X-Versionen katapultiert werden könnten, ist es allemal nichts anderes, als ein indirekter Preisnachlass für Insider. Dass die Effizienz dann genauso leidet, wie bei den normalen X-Modellen, ist wieder etwas anders, aber auch logisch. Wunder finden woanders statt.

Bevor wir uns den Kernspezifikationen dieser drei SKUs zuwenden, müssen wir darauf hinweisen, dass die AMD Ryzen 7000 CPUs auf einem TSMC 5 nm Prozessknoten mit einer CCD-Die-Größe von 70 mm2 im Vergleich zu 83 mm2 für Zen 3 basieren und insgesamt 6,57 Milliarden Transistoren aufweisen, eine 58%-ige Steigerung gegenüber dem Zen 3 CCD mit 4.  Die CPUs übernehmen die Zen 4-Architektur, die einen IPC-Anstieg von 13 % mit sich bringt, aber der Großteil des Leistungsvorteils kommt von den höheren Taktraten und einer höheren TDP, die jedem Chip im Vergleich zur vorherigen Generation hinzugefügt wurde.

AMD hat eine Steigerung von bis zu 29% bei der Single-Threaded-Performance, über 35 % bei der Multi-Threaded-Performance und 25 % bessere Perf/Watt im Vergleich zwischen Zen 4 und Zen 3 Kernen angekündigt und es wird mir ein Vergnügen sein, das heute auch zu überprüfen. Der IOD wird der neuen CPUs auf dem 6nm-Prozessknoten gefertigt und beherbergt eine iGPU mit 2 RDNA 2 Compute Units, die mit bis zu 2200 MHz arbeiten. Die Größe des Chips beträgt 124,7 mm2 und ist damit fast genauso groß wie die des Zen 3 IOD, der 124,9 mm2 misst. Im Vergleich zu Zen 3 soll die Zen 4-Architektur auch sehr effizient sein und 62 % weniger Strom bei gleicher Leistung und 49 % mehr Performance bei gleicher Leistungsaufnahme bieten. 

Laut AMD stammen die Steigerungen bei der IPC aus einem neuen Front End & Load/Store + Branch Predictor, was bereits rund 80 % der Verbesserungen ausmachen dürfte, während die L2-Cache-Strukturierung und die Execution Engines die restlichen 20 % der Verbesserungen ausmachen soll. Außerdem soll AVX-512 und VNNI die FP32 (Multi-Thread) Performance um bis zu 30 % und die INT8 (Multi-Thread) CPU-Leistung um das 2,5-fache steigern können. Zusätzlich zu den größeren Caches wurde der Micro-op-Cache von 4 KB auf 6,75 KB vergrößert und der L1I- und L1D-Cache auf 32 KB. Die Größe des L2-Caches hat sich zudem auf 1 MB verdoppelt und läuft nun auch mit 14 statt 12 Zyklen, während der L3-Cache von 46 auf 50 Zyklen gestiegen ist. Der L1-BTB wurde ebenfalls von 1 KB auf 1,5 KB erhöht.

AMD Ryzen 9 7900

Der heute getestete AMD Ryzen 9 7900 bietet eine Anzahl von 12 Kernen und 24 Threads, was man aus den beiden vorherigen Generationen beibehält. Die CPU besitzt eine Basisfrequenz von 3,7 GHz und einen Boost-Takt von bis zu 5,4 GHz. Man dürfte hier bis an die Grenzen gegangen sein und ausschöpfen, was innerhalb der 65 Watt TDP (90 Watt PPT) noch irgendwie stabil möglich ist. Was den Cache angeht, so verfügt die CPU über 76 MB, davon 64 MB aus L3 (32 MB pro CCD) und 12 MB aus L2 (1 MB pro Kern). Die CPU besteht aus einem IOD und zwei Chiplets (CCD).

AMD Ryzen 7 7600

Der AMD Ryzen 7 7600 ist ein 6-Kern- / 12-Thread-Prozessor. AMD positioniert diese CPU quasi als den neuen, effizienten Sweet Spot für Gamer und als solcher wird die CPU einen Basistakt von 3,8 GHz und einen Boost-Takt von 5,1 GHz besitzen und ebenfalls mit der niedrigen TDP von 65 Watt (90 Watt PPT) ausgestattet sein. Die CPU verfügt über einen 38 MB großen Cache-Pool, der sich aus 32 MB L3 vom einzelnen CCD und 6 MB L2 von den Zen-4-Kernen zusammensetzt. Die Besonderheit (auch bei der Kühlung) ist, dass diese kleineren CPUs (wie auch der Ryzen 5 7600X) nur ein Chiplet (CCD) neben dem mittig platzierten IOD nutzen. Der gegenüber dem Ryzen 5 7600X niedrigere Preis wird natürlich auch dafür gedacht sein, um Intels kleinere CPUs zu kontern. Betrachtet man jedoch die Gesamtkosten für die AM5-Plattform, reicht es nicht ganz. Aber es ist zumindest eine Investition in die Zukunft.

Boxed Kühler

Interessanterweise komplettiert AMD die CPUs wieder mit einem echten Boxed-Kühler. Wraith Stealth (Ryzen 5 7600) und Prism (Ryzen 9 7900) gibt es, je nach CPU, wieder zum Null-Tarif mit dazu. Der große Prism-Kühler (der mit ARGB und optionalem USB-Anschluss) kostet einzeln ab rund 30 Euro, der kleine Stealth ist für Preise ab ca. 8 Euro verfügbar. Beide Kühler stammen von AVC und sind eigentlich auch schon alte Bekannte. Da die neuen CPUs mit einer TDP von 65 Watt klassifiziert wurden, gibt es da sicher auch keine echte Probleme. Schaun‘ wir mal…

Hier noch einmal kurz eine Tabelle mit allen veröffentlichten und angekündigten Ryzen 7000 im direkten Vergleich:

 

Test-Setup

Ich setze beim Gaming und den Applikations- und Workstation-Tests auf das gleiche System wie im Launch-Artikel zu Zen 4, so dass ich mir jetzt die textliche Redundanz überwiegend sparen werde. Die Systeme wurde eingefroren und das problematische UEFI mit AGESA ComboAM5PI 1.0.0.4, das mir als Beta-Version von MSI zur Verfügung gestellt wurde, diente NUR dem Test der beiden Nicht-X-CPUs. Alle anderen Ryzen-CPUs wurden wieder mit dem vorherigen UEFI und AGESA ComboAM5PI 1.0.0.3 getestet. Einige der bisherigen Zen4 CPUs waren von Boot-Loops und Freezes betroffen, bzw. im UEFI konnten keine Änderungen mehr gespeichert werden.

Die Messung der detaillierten Leistungsaufnahme und anderer, tiefergehender Dinge erfolgt hier im Labor (wo am Ende im klimatisierten Raum auch die thermografischen Infrarot-Aufnahmen mit einer hochauflösenden Industrie-Kamera erstellt werden) zweigleisig mittels hochauflösender Oszillographen-Technik (es kommen ja auch noch diverse Follow-Ups!) und dem selbst erschaffenen, MCU-basierten Messaufbau für Motherboards und Grafikkarten (Bilder unten) bzw. NVIDIAs PCAT.

Die Audio-Messungen erfolgen außerhalb in meiner Chamber (Raum im Raum). Doch alles zu seiner Zeit, denn heute geht es ja (erst einmal) ums Gaming.

Die einzelnen Komponenten des Testsystems habe ich auch noch einmal tabellarisch zusammengefasst: