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Effizient mit OC-Potenzial

Durch den Wechsel von Samsungs 14LPP (14 nm Low Power Plus) bei den Ryzen 1000 über Globalfoundries' 12LP (12 nm Leading Performance) bei den Ryzen 2000 hin zu TSMCs N7 (7nm DUV) bei den Ryzen 3000 als Fertigungsverfahren konnte AMD nicht nur die Geschwindigkeit der Prozessoren bei kleineren Chips steigern, sondern auch die Leistungsaufnahme optimieren. Grundlegend sortiert der Hersteller auch die Matisse wieder in TDP-Klassen ein: Die thermische Verlustleistung beträgt entweder 65 Watt oder 105 Watt. Dieser Wert ist eine theoretische Größe, denn in der Praxis hängt der Energiebedarf von der gerade laufenden Software sowie der Temperatur und weiteren Faktoren ab.

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Hinzu kommt, dass eine CPU ohne Mainboard schlicht nicht läuft, also die Leistungsaufnahme der Plattform eine Rolle spielt - es bietet sich daher an, das Delta aus Leerlauf und Last zu betrachten. Die neuen X570-Platinen sind dabei alles andere als sparsam, das System mit dem ROG Crosshair VIII Hero (X570) benötigt schon im Desktop-Betrieb knapp 60 Watt. Die Plattform mit dem älteren ROG Crosshair VII Hero (X470) ist mit rund 45 Watt klar sparsamer, die dem ROG Maximus X Hero (Z370) für die Intel-Chips braucht noch ein bisschen weniger Energie. Zum Vergleich: Stecken wir den 3700X auf ein Asus Prime B350 Plus, fällt die Leistungsaufnahme auf 35 Watt.

Unter Last weichen der Ryzen 7 3700X mit nominell 65 Watt und der Ryzen 9 3900X mit offiziell 105 Watt von dieser TDP ab: Das Delta bei Blender-Last beträgt beim 3700X immerhin 88 Watt und beim 3900X sind es 154 Watt. Abzüglich der Wandlerverluste landen wir dann bei den Werten, die AMD als Limit angibt, wenn die Chips gut gekühlt sind. Sofern die Temperatur unter dem verlöteten Heatspreader (Tcase) unter 62 Grad Celsius bleibt, darf der Prozessor auch 88 Watt (65 Watt TDP) und 142 Watt (105 Watt) aufnehmen. Steigt die Tcase weiter, sinken der Boost und damit die Frequenz und der Energiebedarf. Bei Intel hingegen verringert sich nach einer kurzen Turbo-Phase die Leistungsaufnahme auf den TDP-Wert. Der 9900K hat daher ein Delta von 103 Watt und der 9700K eines von 101 Watt, was die Chips weniger effizient macht als den (in Blender) schnelleren 3700X. Spiele reizen die TDP ohnehin nicht aus, schon gar nicht im GPU-Limit.

  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
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  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • Der Ryzen 9 3900X ist vorerst AMDs Mainstream-Topmodell. (Bild: Marc Sauter/Golem.de)
  • Alle Matisse unterstützen DDR4-3200. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Matisse ist bereits die vierte CPU-Generation für den Sockel AM4. (Bild: AMD)
  • Matisse besteht intern aus mindestens zwei Chips, als 12- oder 16-Kerner aus drei. (Bild: AMD)
  • Ein I/O-Die versorgt bis zu zwei Compute-Dies mit Daten. (Bild: AMD)
  • Damit die unterschiedlichen Chips auf einen Träger passen, braucht es ein aufwendiges Packaging. (Bild: AMD)
  • Das 12-schichtige Substrat war eine Herausforderung, da drei Dies samt PCIe Gen4 nach außen geführt wird. (Bild: AMD)
  • Blockdiagramm eines Systems mit Ryzen 3000 und X570 (Bild: AMD)
  • Vergleich der Schnittstellen einer Matisse-CPU sowie des X570 und Intels Z390 (Bild: AMD)
  • Bei den Ryzen 3000 ist Fabric-Takt von der DDR4-Frequenz entkopppelt. (Bild: AMD)
  • Überblick eines Zen-2-Kerns (Bild: AMD)
  • Decode-Stufe eines Zen-2-Kerns (Bild: AMD)
  • Gleitkomma-Einheit eines Zen-2-Kerns (Bild: AMD)
  • Integer-Einheit eines Zen-2-Kerns (Bild: AMD)
  • Load/Store-Block eines Zen-2-Kerns (Bild: AMD)
  • Zen 2 unterstützt neue Instruktionen. (Bild: AMD)
  • Die Leistung pro Takt soll 15 Prozent höher liegen. (Bild: AMD)
  • Neben der IPC beschleunigt 7 nm die Frequenz für mehr Geschwindigkeit. (Bild: AMD)
  • Die Matisse-CPUs sind weniger anfällig gegen Seitenkanal-Angriffe als Intels Prozessoren. (Bild: AMD)
  • Die Corsair MP600 ist eine der ersten PCIe-Gen4-SSDs. (Bild: Marc Sauter/Golem.de)
  • Wie alle anderen Modelle auch basiert sie auf dem E16-Controller von Phison. (Bild: Marc Sauter/Golem.de)
  • Die sequenzielle Lese- und Schreibrate ist extrem hoch, die restlichen Werte kaum besser als bei einer PCIe-Gen3-SSD. (Bild: Golem.de)
  • Der Atto-Benchmark bestätigt die Leistungswerte der Corsair MP600. (Bild: Golem.de)
  • Windows 10 v1903 hat einen verbesserten Scheduler und und unterstützt ein schnelleres Hochtakten. (Bild: AMD)
  • Das steigert die Leistung in einigen Spielen und bei Burst-Workloads wie dem Starten von Apps. (Bild: AMD)
  • Ryzen 9 3900X übertaktet auf 4,35 GHz. (Bild: Golem.de)
  • Precision Boost Overdrive erhöht den Takt automatisch um 200 MHz. (Bild: Golem.de)
RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)

Die Ryzen 3000 unterstützen wieder Precision Boost Overdrive (PBO), bekannt von den Threadripper v2, allerdings in erweitertet Form: Jede Hauptplatine legt intern drei Parameter fest - das Package Power Target (PPT) in Watt, das Thermal Design Current (TDC) in Ampere und das Electrical Design Current (EDC) in Ampere. Anhand der Leistungsaufnahme und der Stromstärke, welche die Spannungswandler dauerhaft sowie in der Spitze verkraften, wird die CPU im Rahmen ihrer spezifizierten Boost-Frequenz anschließend übertaktet. Nach oben hin regelt die Processor Thermal Control bei 95 Grad Celsius Chiptemperatur (Tdie) ab.

Neu bei den Matisse ist, dass der maximale Takt der CPUs in 25-MHz-Schritten auf bis zu 200 MHz über den eigentlichen Boost hinaus eingestellt werden kann. Ein 3900X läuft dann also mit bis zu 4,8 GHz statt bis zu 4,6 GHz und das auf allen Kernen, sofern die PPT-, TDC-, EDC-Werte sowie die maximale Temperatur nicht überschritten werden. Wie schnell der Prozessor am Ende taktet, hängt vom verwendeten Mainboard ab - eine billige Platine hat tendenziell weniger Reserven als eine teure. Der Leistungszuwachs durch +200 MHz hält sich wie erwartet im Rahmen, dafür steigt der Energiebedarf deutlich.

  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
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  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
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  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • RTX 2080 Ti, 16GB DDR4, Seasonic TX-1000, Win10 v1903, GF430.86 (Bild: Golem.de)
  • Der Ryzen 9 3900X ist vorerst AMDs Mainstream-Topmodell. (Bild: Marc Sauter/Golem.de)
  • Alle Matisse unterstützen DDR4-3200. (Bild: Martin Wolf/Golem.de)
  • Matisse ist bereits die vierte CPU-Generation für den Sockel AM4. (Bild: AMD)
  • Matisse besteht intern aus mindestens zwei Chips, als 12- oder 16-Kerner aus drei. (Bild: AMD)
  • Ein I/O-Die versorgt bis zu zwei Compute-Dies mit Daten. (Bild: AMD)
  • Damit die unterschiedlichen Chips auf einen Träger passen, braucht es ein aufwendiges Packaging. (Bild: AMD)
  • Das 12-schichtige Substrat war eine Herausforderung, da drei Dies samt PCIe Gen4 nach außen geführt wird. (Bild: AMD)
  • Blockdiagramm eines Systems mit Ryzen 3000 und X570 (Bild: AMD)
  • Vergleich der Schnittstellen einer Matisse-CPU sowie des X570 und Intels Z390 (Bild: AMD)
  • Bei den Ryzen 3000 ist Fabric-Takt von der DDR4-Frequenz entkopppelt. (Bild: AMD)
  • Überblick eines Zen-2-Kerns (Bild: AMD)
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  • Gleitkomma-Einheit eines Zen-2-Kerns (Bild: AMD)
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  • Die Leistung pro Takt soll 15 Prozent höher liegen. (Bild: AMD)
  • Neben der IPC beschleunigt 7 nm die Frequenz für mehr Geschwindigkeit. (Bild: AMD)
  • Die Matisse-CPUs sind weniger anfällig gegen Seitenkanal-Angriffe als Intels Prozessoren. (Bild: AMD)
  • Die Corsair MP600 ist eine der ersten PCIe-Gen4-SSDs. (Bild: Marc Sauter/Golem.de)
  • Wie alle anderen Modelle auch basiert sie auf dem E16-Controller von Phison. (Bild: Marc Sauter/Golem.de)
  • Die sequenzielle Lese- und Schreibrate ist extrem hoch, die restlichen Werte kaum besser als bei einer PCIe-Gen3-SSD. (Bild: Golem.de)
  • Der Atto-Benchmark bestätigt die Leistungswerte der Corsair MP600. (Bild: Golem.de)
  • Windows 10 v1903 hat einen verbesserten Scheduler und und unterstützt ein schnelleres Hochtakten. (Bild: AMD)
  • Das steigert die Leistung in einigen Spielen und bei Burst-Workloads wie dem Starten von Apps. (Bild: AMD)
  • Ryzen 9 3900X übertaktet auf 4,35 GHz. (Bild: Golem.de)
  • Precision Boost Overdrive erhöht den Takt automatisch um 200 MHz. (Bild: Golem.de)
Ryzen 9 3900X übertaktet auf 4,35 GHz. (Bild: Golem.de)

Klassisches Overclocking bringt mehr: Wir erreichen 4,35 GHz bei 1,4 Volt mit dem Ryzen 9 3900X und 4,25 GHz beim Ryzen 7 3700X. Die Leistungsaufnahme erhöht sich aber beim 12-Kerner mit zusätzlich 150 Watt derart, dass er trotz Noctuas NH-U14S mit über 110 Grad Celsius läuft. Der Cinebench-R20-Wert steigt beim 3900X von 7.113 Punkten auf 7.658 Punkte (+8 Prozent) und beim 3700X von 4.814 Punkten auf 5.123 Punkte (+6 Prozent).

Anders als bei den Ryzen 2000/1000 schaffen die Ryzen 3000 deutlich bessere RAM-Frequenzen. Ausgehend von DDR4-3200-CL14 lief der Ryzen 7 3700X problemlos mit DDR4-3600-CL16 und selbst DDR4-4200-CL19 bei 1.800 MHz Fabric-Takt waren ohne Abstürze im Kurztest machbar. Davon profitieren primär Spiele, allerdings ist entsprechender Speicher ziemlich teuer: Ein 16-GByte-Kit kostet wenigstens 200 Euro, wohingegen es DDR4-3200-CL16 schon für unter 80 Euro gibt.

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 Auch unter Linux flotterVerfügbarkeit und Fazit 
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David64Bit 09. Jul 2019

Ja - und andererseits bläst die CPU dann die Grafikpipeline sowas von zu, dass nix mehr...

bla 09. Jul 2019

Also mein letztes Board war ein H87 Board von ASROCK und hat mich ~70 Euro gekostet.

Sharra 09. Jul 2019

Quark mit Käse. Was ist mit Raven Ridge? Was ist mit Picasso? Nur weil Intel seine CPUs...

Unix_Linux 09. Jul 2019

es ist vollbracht. ich schreibe gerade von meinem neuen AMD (ryzen 7 3700X) system. also...

Ach 09. Jul 2019

Die 1660Ti ist kleiner, sparsamer und schneller als die RX590 : => gpucheck.com...


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