AMD Ryzen 7 2700X und Ryzen 5 2600X im Test

1 - Ryzen Reloaded 2 - Das X470 Chipset und Ryzen Master 1.3 3 - Cache und Speicher-Performance, IPC 4 - Overclocking, Spectre und Test-Setup 5 - Gaming: CPU Performance 6 - Gaming: Ashes of the Singularity Escalation 7 - Gaming: Civilization VI 8 - Gaming: Warhammer 40K: DoW III 9 - Gaming: Grand Theft Auto V 10 - Gaming: Hitman (2016) 11 - Gaming: Middle-earth: Shadow of War 12 - Gaming: Project Cars 2 13 - Gaming: Far Cry Primals 14 - Workstation: GPU Performance 15 - Workstation: CPU Performance 16 - XFR2 vs. manuelle Übertaktung 17 - Leistungsaufnahme 18 - Temperaturen und Lautstärke 19 - Zusammenfassung und Fazit

Selbst angesichts des verschärften Wettbewerbs ließ man bei AMD verlauten, dass man bis zu 50% der CPU-Verkäufe im DIY-Markt bei bekannten Einzelhändlern wie Newegg und Amazon tätigen konnte. Über andere Märkte wollte man sich aber nicht äußern.

Aber der Prozessormarkt steht nun mal nicht lange still. Immerhin hat Intels doch eher schleppender Übergang zum 10nm-Prozess für AMD die Tür galant offengelassen, um deren Zen-Architektur mit einer neuen Runde von verbesserten Prozessoren gehörig aufzupolieren und den Markt genau jetzt damit zu beglücken. Natürlich steht jetzt auch AMD seit Ryzen vor der Herausforderung iterativer Updates, die sicherlich nicht die 52%-ige IPC-Verbesserung bringen werden, die wir noch beim Debüt der Zen-Mikroarchitektur gesehen haben – aber man auch bei AMD noch ein paar Tricks auf Lager, wie wir gleich noch sehen werden.

Travis Kirsch, Jim Anderson und Joe Macri auf dem Ryzen 2000 Event

Die neuen Ryzen-Prozessoren der zweiten Generation von AMD bieten einen neuen optimierten 12nm-LP-Prozess, der mehr Leistung und Effizienz verspricht als der erste 14nm-LPP-Prozess. AMD hat auch die Zen-Architektur, jetzt Zen+ genannt, noch einmal optimiert, um höhere Taktraten, komplexere Multi-Core-Boosts und schnellere Speicher und Caches zu unterstützen. Insgesamt behauptet AMD, dass die Prozessoren der 2000er-Serie eine nahezu gleichwertige Gaming-Leistung wie Intels vergleichbare Modelle und einen 20%-igen Vorteil bei Multi-Thread-Workloads bieten.

AMD hat natürlich auch eine seiner Kernbotschaften nicht vergessen: mehr Kerne und Funktionen für weniger Geld. Die Ryzen-Prozessoren der zweiten Generation können in ältere Motherboards gesteckt werden, und alle Modelle sind jetzt mit leistungsfähigen Serienkühlern ausgestattet. AMD wirft sogar kostenlose Caching-Software mit in den Ring, um den Kauf noch schmackhafter zu machen. Aber: Es steht und fällt alles mit dem kleinen Stück Silizium und was man letztendlich daraus macht.

Die Prozessoren der neuen 2000er-Serie von AMD, bekannt unter dem Codenamen Pinnacle Ridge, verfügen über die gleichen Grundprinzipien der Zen-Architektur wie die Vorgängermodelle, aber AMD verwendet im Gegensatz zu den bereits auf dem Markt befindlichen CPUs der ersten Generation einen neuen 12nm-Halbleiterprozess und optimierte zusätzlich auch noch das Design, um die Cache- und Speicherlatenzen zu verbessern. Laut AMD liefert die resultierende Zen+ Mikroarchitektur damit bis zu 3% mehr Leistung für Single-Thread-IPCs.

Die Prozessoren setzen somit immer noch auch das gleiche, grundlegende Dual-CCX Ryzen-Design, das mittels Infinity Fabric verbunden ist, wie es die bekannten 8-Kerner der Ryzen-7- und die 6-Kerner der Ryzen-5-Familie mit 16 MB L3-Cache aufweisen. Wie die Ryzen-Prozessoren der Vorgängergeneration von AMD, sind alle Modelle der 2000er-Serie mit freigeschalteten Multiplikatoren ausgestattet, während Intel sich weiterhin einen Aufpreis für übertaktbare Modelle der K-Serie vorbehält und der Kunde dann dafür recht ordentlich zur Kasse gebeten wird.

AMD trennt die Produkte der 2000er-Serie zwar immer noch in leistungsstarke X-Serie Modelle und deren Nicht-X-Pendants, aber das Unternehmen vereinfacht das Portfolio diesmal deutlich, indem man die die Ryzen 7-Familie z.B. von drei auf zwei Modelle reduziert. Die Namenskonvention des Ryzen 7 2700X impliziert zwar, dass der Prozessor den Ryzen 7 1700X ersetzt, aber in Wirklichkeit betrifft es das Flaggschiff Ryzen 7 1800X.

AMD bescheinigt dem 2700X bis zu 12% mehr Leistung in Multi-Thread-Anwendungen als dem Ryzen 7 1800X. Ein Großteil dieser Verbesserung wird durch einen um 100 MHz höheren Grundtakt und 200 MHz zusätzliche Boostfrequenz erreicht, aber auch eine geringere Cache-Latenz, Speicher-Latenz und deutlich verbesserte Boost-Algorithmen sollen dazu beitragen.

Die neuen Pinnacle Ridge-Prozessoren kommen zusammen mit den Mainboards der 400er-Serie, aber AMD hat den X470-Chipsatz erst für den Launch freigegeben. Wie versprochen, wird AMD die AM4-Plattform bis 2020 unterstützen, so dass die neuen Ryzen-Prozessoren auch mit Mainboards der 300er-Serie kompatibel sind, wenn man als Kunde auf ein BIOS updatet, das diese CPUs auch unterstützt (wir werden später auf die Details eingehen). Wie bei Intels Coffee Lake Launch veröffentlicht AMD nur seinen Top-Tier Chipsatz für den Pinnacle Ridge Launch.

Das Unternehmen gibt leider noch keinen Veröffentlichungsdatum für preiswertere B470- und A470-Motherboards an, bzw. oder ob sie überhaupt auf den Markt kommen werden. Die Ryzen-Prozessoren der ersten Generation sind auch mit Motherboards der 400er-Serie kompatibel, so dass man sein Motherboard mit einem älteren Ryzen-Prozessor aktualisieren könnte, wenn einem ein Produkt der 400er-Serie besonders gut gefällt.

Leider hat uns AMD bis zum Redaktionsschluss keine Euro-Preise offiziell kommuniziert, so dass wir auf die zum letztmöglichen Zeitpunkt verfügbaren Preise in USD ausweichen müssen. Der Wechselkursunterschied dürfte somit wie immer durch Mehrwertsteuer & Co. wieder egalisert werden, so dass man ungefähr gleich hohe oder geringfügig niedrigere Summen erwarten darf.

Die UVP des Ryzen 7 2700X liegt $20 unter der des 1800X, während man mit den $299 für den Ryzen 7 2700 beim gleichen Preis wie für den 1700 landet. Der Ryzen 7 2700X kämpft preislich allerdings schon mit Intels $359-Flaggschiff Core i7-8700K, aber getreu einem von AMDs grundlegenden Wertvorstellungen könnte man ja rein theoretisch auch auf weniger teuren Mainboards der B-Serie übertakten. Leider ist man damit aktuell auf die verfügbaren B350 Mainboards beschränkt. Intel hingegen beschränkt die Übertaktung immer noch auf teure Motherboards der Z-Serie, so dass der Preisunterschied über den genutzten Unterbau auch deutlicher ausfallen könnte

AMD steigerte die offizielle Speicherunterstützung auf bis zu DDR4-2933 und übertrifft damit die von den Coffee Lake i7 offiziell unterstützten DDR4-2666. Es gibt natürlich auch unter den Lesern immer noch einige Vorbehalte zu Ryzens Speicherunterstützung, auf die wir auf der nächsten Seite noch eingehen werden. Die erhöhten Speichergeschwindigkeiten sollten allerdings bei latenzempfindlichen Anwendungen wie Spielen durchaus helfen.

Verbesserungen an den neuen AMD-Prozessoren und die X470-Motherboards ermöglichen auch ein höheres Speicherübertaktungspotenzial als noch bei den Vorgängermodellen. Der Ryzen 7 2700X hat eine TDP von 105W, was eine deutliche Steigerung von 10W gegenüber den Vorgängermodellen der X-Serie und den Top-End-Modellen von Coffee Lake bedeutet. Die 95 Watt des Ryzen 2600X sind hier ähnlich zu bewerten. Allerdings werden unsere Messungen zeigen, dass die Angaben nun realistischer sind und auch zu den Messergebnissen passen.

Die Prozessoren der ersten Generation der X-Serie von AMD kamen noch ohne Boxed-Kühler aus, aber alle Prozessoren der 2000er-Serie haben mittlerweile einen. Der Ryzen 7 2700X erhält einen Wraith Prism LED-Kühler mit vier direkt aufliegenden, angeschliffenen Kupfer-Heatpipes (DHT), drei unabhängig steuerbaren RGB-Zonen, umschaltbaren Lüfterprofilen und einem prognostizierten Geräuschpegel von 39 dB(A). Der Kühler kann 116 W Abwärme im „L“-Modus (2800 U/min) und 124 W im „H“-Modus (3600 U/min) aufnahmen und abgeben.

Cooler Master lässt AVC als OEM den Kühler herstellen, der mit internen USB- und RGB-5050-Ports ausgestattet ist. AMD bietet zusätzlich auch die benötigte Software zur Steuerung der Beleuchtungs- und Lüfterprofile an. AMD äußerte, dass der Kühler in dieser Form ca. $43 kosten würde und sogar ein wenig Übertaktungsspielraum bieten könnte.

Der Wraith Spire der Ryzen 5 2600X ist hingegen ist ein alter Bekannter and setzt auf Strang-Guss-Aluminium, sowie einen Kupfer-Kern. Wir werden später bei der Kühlung noch einmal detailliert auf beide Kühler eingehen und auch genau nachmessen.

AMD bietet den Kunden bewusst auch andere Enthusiasten-Features, wie z.B. Indium-Lot zwischen dem Die und dem IHS, um die Effizienz der Wärmeübertragung zu verbessern. Die Kombination aus Kühler und Indium-Lot steht in krassem Gegensatz zu Intels Core i7-8700K, der eine Standard-Wärmeleitpaste zwischen Die und Heatspreader nutz und der zudem nicht mit einer Boxed-Kühllösung ausgeliefert wird. AMD hat auch seine Übertaktungssoftware Ryzen Master auf die Version 1.3 aktualisiert. Die Software identifiziert nun die schnellsten drei Kerne mittels eines farbigen Sterne-Rankings und kommuniziert mit dem Power-Delivery-Subsystem der Motherboards, welches neue Übertaktungs-Überwachungsfunktionen bietet.

Die 2000er-Serie von AMD verfügt zudem über eine verbesserte SenseMI-Suite, die auch die neue StoreMI-Technologie enthält, eine softwarebasierte Software, die SSDs, Festplatten und sogar bis zu 2 GB RAM in einem einzigen Speichervolumen vereint, um die Performance zu steigern. Die Software ist so konzipiert, dass sie den niedrigen Preis und die hohe Kapazität einer herkömmlichen, mechanischen Festplatte mit der Geschwindigkeit einer SSD (bzw. 3D XPoint) und/oder sogar des System-RAMs kombiniert, ohne dass der Benutzer nach dem ersten Setup eingreifen muss. AMD hat diese Software in der Vergangenheit als zusätzliches Add-on im Wert von $20 verkauft, aber jetzt bietet sie das Unternehmen den Käufern als kostenloses Feature an. Wie bei jeder dieser Lösungen gehen Sie natürlich die gleichen Risiken ein, wie bei einem gestrippten RAID 0-Array. Wir werden nach Veröffentlichung der finalen Version sicher noch einmal detaillierter testen.

GlobalFoundries‘ 12nm LP Process

Die Prozessoren der 2000er-Serie von AMD setzen nicht mehr auf den 14nm-LPP-Node von GlobalFoundries, der bei den Ryzen-Modellen der ersten Generation zu finden ist, sondern auf den neuen 12nm-LP-Prozesstechnologie von GloFo. Auch wenn sich die Namenskonventionen für Halbleiter-Nodes mittlerweile eher zu einer Marketing-Blase entwickelt haben, die nicht auf der traditionellen Methode der Gate-Längen- und Pitch-Messungen basiert, liefern neue Prozesstechnologien doch immer noch spürbare Verbesserungen.

Das neue 12nm LP-Verfahren von GlobalFoundries bietet neben einer Schrumpfung im Hinblick auf die Lithografie auch weitere verfahrenstechnische Verbesserungen. AMD hat sein 14nm-Design auf 12nm portiert, verwendet aber die Verbesserungen in der Prozesstechnologie eigentlich nur, um die Schaltgeschwindigkeit und damit die Leistung der Transistoren zu erhöhen, so dass die eigentliche Fläche und die Transistordichte gleichbleiben. Die Anzahl der Transistoren von Pinnacle Ridge beträgt demzufolge ebenfalls ca. 4,8 Milliarden und man nutzt auch die identische Fläche von 213 mm² im Vergleich zu den Vorgängermodellen.

Der verfeinerte Prozess bietet eine zusätzliche Leistung von rund 250 MHz, aber man kommt nun mit einer um 50 mV reduzierten Kernspannung im Vergleich zu 14 nm aus, was darauf hinweist, dass der optimierte Prozess geringere Leckströme aufweist. Diese Energieeinsparungen geben AMD Raum für weitere Verbesserungen, so dass man einen Teil der zusätzlichen Leistung und des thermischen Spielraums für Precision Boost 2 nutzen und in die XFR2-Algorithmen investieren konnte.

AMD hat auch einige der Bereiche der Mikroarchitektur durch den Einsatz von leistungsfähigeren Transistoren in kritischen Pfaden verbessert, was die Leistung nochmals etwas erhöht. Insgesamt behauptet AMD, dass das neue 12-nm-Design bei gleicher Taktrate bis zu 11% weniger Energie verbraucht als 14nm-basierte Ryzens und bis zu 16% mehr Leistung als 14nm bei gleicher Leistung und TDP bietet. Zusammengenommen sollte die höhere Leistung und der geringere Stromverbrauch die Leistung pro Watt signifikant erhöhen. Aber noch wichtiger für Enthusiasten ist, dass sie bis zu 4,2 GHz für Vollkernübertaktungen ermöglicht (oder mit etwas Glück auch noch etwas mehr).

AMD verbesserte zudem die L1-, L2- und L3-Cache-Latenzen, die wir bereits mit den Ryzen Threadripper Prozessoren gesehen haben, und reduzierte auch die Speicherlatenz um 11%. Das werden wir aber gleich noch selbst nachprüfen.

Precision Boost 2 und XFR2

Die Ryzen-Prozessoren der vorherigen Generation von AMD verfügen zwar bereits über Precision Boost, eine DVFS-Implementierung (Dynamic Voltage Frequency Scaling) ähnlich dem Turbo Boost von Intel, sowie eXtended Frequency Range (XFR), die eine zusätzliche Frequenzsteigerung ermöglichen, wenn Ihre Kühllösung nur genügend thermischen Spielraum bietet. Die Prozessoren der 1000er-Serie bieten allerdings nur Dual-Core oder All-Core Precision Boost und XFR-Taktfrequenzen.

Viele Anwendungen (wie z.B. Spiele) entlasten andere Threads von weniger kritischen Aufgaben, arbeiten aber mit mehreren Threads, ohne alle davon gleichzeitig wirklich richtig auszulasten. Diese eher leichtgewichtigen „Hilfs“-Threads lasten die Kerne trotzdem immer noch genügend aus, um als Folge die niedrigere Ganzkernfrequenz auszulösen, wodurch die Leistung bei diesen leichteren Workloads dann unnötig beeinträchtigt wird, obwohl der Prozessor eigentlich die Leistungsreserven und den thermischen Spielraum hätte, um auch bei höheren Frequenzen noch im Rahmen der Limits zu arbeiten.

Die neuen Precision-Boost-2-Algorithmen (die ja kürzlich auf dem Desktop mit den Raven Ridge Prozessoren debütierten) und XFR2 verbessern die Leistung in Multithread-Workloads, indem sie die Frequenz von beliebig vielen Kernen und Threads erhöhen. Precision Boost 2 liefert am Ende bis zu 500 MHz mehr Taktfrequenz bei echten Multicore-Workloads, während XFR2 noch einen zusätzlichen Boost von 7% liefert, wenn der Kühler stark genug ist. Diese Verbesserungen erweitern den Nutzen von Ryzens eh schon starker Multi-Thread-Performance nun endlich auch auf eine größere Anzahl von gleichzeitigen Workloads, aber nur solange, wie der Prozessor 60°C (Tcase) oder 95A beim Stromfluss unterschreitet. Sonst wird es weniger. Wir haben jedoch später noch ein sehr interessantes Experiment dazu in petto.