Prozessor Testberichte

Ryzen 9 3900X vs. Ryzen 9 3900XT nachgemessen – Was bleibt außer etwas Mehrtakt und Mehrverbrauch? Nicht viel…

Man muss schon ganz schön suchen, wenn man den Vorteil des Ryzen 9 3900XT gegenüber dem Ryzen 9 3900X finden will. Denn je länger so eine Session läuft und auch verschiedenste Szenarien und eine sehr unterschiedliche Threadauslastung (Anzahl, Load-Level) umfasst, umso geringer werden die eigentlichen Unterschiede und man muss schon ganz genau hinschauen. Um möglichst aussagefähig zu bleiben und nicht nur Cherry-Picking zu betreiben, habe ich mit dem SPECwpc eine sehr gut zu reproduzierende Benchmark-Suite genutzt, deren speziell für diesen Tests ausgewählte Applikationen in der Summe fast genau 90 Minuten laufen. Das sollte für eine gute Mittelwertberechnung locker reichen.

Trotzdem sei zunächst auch noch einmal auf den eigentlichen Launch-Test “Matisse Refresh – Licht und Schatten, Sidegrade oder echter Zugewinn? Vielseitigkeitstest von Alt gegen Neu und alle gegen Intel” verwiesen, den man zum besseren Verständnis natürlich erst einmal gelesen haben sollte. Denn ich will hier alle Hintergrunde und auch das Testsystem nicht noch einmal komplett auswalzen, sondern einfach weitermachen, wo ich unlängst auch aus Zeitgründen aufgehört habe.

Leistungsaufnahme vs. Durchschnittstakt

Ich habe sowohl den Takt (HWinfo64), als auch die Kern-Spannungen (HWinfo64)  sowie die Leistungsaufnahme (Messung am Motherboard mit Zeitstempel) protokolliert. Ich bezeichne es mal als Package-Power, auch wenn es eigentlich das ist, was die Summe der Drain-Ströme an der Low-Side der VRM als Produkt mit der Spannung ergeben. Das beinhaltet noch weitere Verluste, ist aber für beide CPUs immer gleich und damit hier auch zu vernachlässigen. In der ersten Grafik sehen wir auf der X-Achse den zeitlichen Verlauf, die linke Y-Achse bildet den Durchschnittstakt aller Kerne ab (Hellblau für den Ryzen 9 3900X, Weiß für den 3900XT), die rechte Y-Achse die gemessene Leistungsaufnahme (Rot für den Ryzen 9 3900X, Gelb für den 3900XT).

Auf der Uhr stehen nach den 90 Minuten eine durchschnittliche Leistungsaufnahme von 86.7 Watt für den Ryzen 9 3900X und  91.3 Watt für den Ryzen 3900XT.  Das sind rund 5% mehr Leistungsaufnahme über diese speziellen 90 Minuten. Die Performance-Steigerung, normalisiert über alle Anwendungen, lag jedoch nur bei knapp 3%. Mehr reingesteckt und im Verhältnis weniger rausbekommen? Im Verhältnis gesehen, ja.  Wobei sich ja die Leistungsaufnahme der beiden CPUs aus einem sehr ausgewogenen Mix von unterschiedlich fordernden Anwendungen ergibt, die auch die bewussten Teil-Last-Szenarien berücksichtigt und so auch den Alltag recht gut abbildet.

Durchschnittstakt vs. Maximaltakt vs. Leistungsaufnahme

Beginnen wir mit dem Ryzen 9 3900X. In Hellblau sehen wir den Durchschnittstakt aller Kerne, der in der Spitze 4279 MHz nicht überschreitet, also immer knapp unter 4.3 GHz liegt. Die gelbe Kurve zeigt den Takt des jeweils schnellsten Kerne im Vergleich. Mit 4650 MHz als maximal (und immer nur sehr) kurz erreichtem Wert liegt der Ryzen 9 3900X zwar noch knapp unterhalb der 4.7 GHz-Marke, aber immer noch erstaunlich hoch. Das klappt aber nur dann, wenn alle anderen Kerne eher in Richtung 3,6 GHz takten. Wir sehen zudem auch, dass der Takt eines Einzelkerns auch nur dann so hoch ausfällt, wenn die Leistungsaufnahme deutlich unter 50 Watt liegt. Das klappt aber eben bei einfachen CAD-Anwendungen und DirectX- bzw. OpenGL-Vorschau in Echtzeit-3D, wenn nicht noch extra groß gerechnet werden muss. Dann aber würde ja eigentlich auch ein 4-Kerner, wie der Ryzen 3 3300X, locker reichen.

Auf den ersten Blick performt der Ryzen 9 3900XT sehr ähnlich. Doch mit 4.73 MHz ist er beim Maximal-Takt (Gelb) sogar reichlich 100 MHz schneller und auch im Durchschnitt aller Kerne geht es jetzt bis 4.31 MHz, also auch einen Tick höher als beim Ryzen 9 3900X. Das Lastverhalten ist sehr ähnlich und man schöpft beim XT den Performance-Schub nur aus den Applikationen, in denen nur wenige Kerne wirklich genutzt und selbst dann auch nicht voll ausgelastet werden. Unterm Strich steckt man mehr rein, um zumindest etwas mehr herauszubekommen. Ein echter Fortschritt sieht allerdings anders aus.

Was macht der Vergleich von Takt und Spannung?

Jetzt habe ich den Ansatz der Auswertung mal auf den Kopf gestellt. Die X-Achse  stellt nun den Taktverlauf aller Werte über 4 GHz nach, denn der Basis-Takt ist für die Betrachtung eher uninteressant. Ich habe mir den jeweils besten und schlechtesten Kern über den gesamten Verlauf herausgesucht und stelle ihn mal gegenüber. Denn was mich interessiert, ist das Verhalten der Taktfrequenz zur Core-Voltage. Jetzt wird es etwas tricky. Die blaue und lila Kurven zeigen auf der X-Achse zunächst den Anteil der jeweiligen Taktstufe zum Gesamtverlauf an (die Werte stehen auf der rechten Y-Achse). Die linke Y-Achse ist für die Werte der Core-Voltage (in Grün und Rot).

Jetzt habe ich die jeweiligen Spannungs-Schritte zusammengefasst und auch zeitmäßig für die Länge ihres Auftretens den Taktkurven gegenüber gestellt. Man sieht anhand dieser Sägezahn-Kurven sehr gut, dass sich die Spannungen einer bestimmten Frequenz-Stufe auch in der Länge des Auftretens und der Höhe sehr unterscheiden. Das finde ich durchaus bemerkenswert, denn es beweist auch, dass es für die einzelnen Kerne gar keine feste Spannungsvorgaben für die jeweilige Frequenz zu geben scheint, sondern diese Voltage noch vielen weiteren Faktoren unterliegt, falls überhaupt.

Genau an dieser Stelle weicht der Ryzen 9 3900XT aber nun vom 3900X  stärker ab. Wir sehen einerseits, dass es neben der höheren Endfrequenz auch deutlich kürzere einzelne Abstufungen bei den Taktfrequenzen im mittleren Lastbereich gibt. Zeitgleich gibt es dazu auch kürzere Spannungsabstufungen. Das ist dann aber auch der einzige (messbare und hier sichtbare) Unterschied, der unterm Strich eigentlich (fast) nichts bringt außer einer höheren Leistungsaufnahme.

Damit lässt sich zusammenfassen, dass der Ryzen 9 3900XT eigentlich nichts anderes ist, als ich es bereits im Launchartikel beschrieben hatte: Eine leicht verbesserte CPU, deren Maximaltakt nun etwas höher ausgefahren werden kann, die aber dann im Gegenzug auch im Rahmen der exakt gleichen Architektur eine höhere Leistungszufuhr aus Richtung Steckdose benötigt. Der Sinn eines solchen Upgrades, wenn man es denn als ein solches bezeichnen möchte, wird damit leider auch nicht klarer. Es ist in der Summe sicher ein kleiner Benefit, den man gern mitnimmt, aber eigentlich kaum braucht. Die Preisspanne dafür ist allerdings aktuell noch viel zu hoch angesetzt, leider.

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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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