Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/threadripper-3990x-im-test-amds-64-kern-hammer-2002-146270.html    Veröffentlicht: 07.02.2020 15:00    Kurz-URL: https://glm.io/146270

Threadripper 3990X im Test

AMDs 64-kerniger Hammer

Für 4.000 Euro ist der Ryzen Threadripper 3990X ein Spezialwerkzeug: Die 64-kernige CPU eignet sich exzellent für Rendering oder Video-Encoding, zumindest bei genügend RAM - wir benötigten teils 128 GByte.

Seit AMD vor wenigen Jahren seine Chiplet-Technik zeigte, war klar: Im Enthusiast-Segment wird sich die Anzahl der verfügbaren CPU-Kerne rasant steigern. Während Intels Portfolio lange bei zehn Cores stagnierte, brachte AMD im Herbst 2017 den 16-kernigen Threadripper 1950X (Test) und legte ein Jahr später mit dem 32-kernigen Threadripper 2990WX (Test) nach. Der ab heute verfügbare Threadripper 3990X hat gleich 64 Cores und ist damit ein Nischenprodukt - aber eines, das es in sich hat.



Technisch ähnelt der Prozessor dem 32-kernigen Threadripper 3970X (Test), er weist allerdings die doppelte Menge an CPU-Chiplets auf. Kurz zur Erinnerung: Für die Threadripper v3, genauso wie bei den Ryzen 3000 und den Epyc 7002, verwendet AMD ein zentrales I/O-Die. Darin befinden sich die DDR4-Speichercontroller und die PCIe-Gen4-Lanes. Hinzu kommen die eigentlichen CPU-Chiplets mit je acht Kernen, weshalb ein 3970X davon vier und ein 3990X davon acht hat. Im Prinzip entspricht die CPU daher einem Epyc 7002 mit deutlich mehr Takt, jedoch weniger Speicherbandbreite.

Beim Sockel sTRX4 nutzt AMD vier statt acht Kanäle, weshalb ein Epyc-System deutliche Vorteile hat, wenn schnell Daten angeliefert werden müssen oder der Speicherausbau bis zu 4 TByte betragen soll. Unbuffered-DDR4, wie er für den Sockel sTRX4 geeignet ist, fasst 32 GByte pro Modul, was maximal 256 GByte DDR4-Arbeitsspeicher bedeutet.

Der Threadripper 3990X sitzt damit ein bisschen zwischen den Stühlen oder freundlicher formuliert, der Prozessor ist ein Spezialprodukt für Nischenanwendungen. Denn mit 2,9 GHz bis 4,3 GHz bei einer thermischen Verlustleistung von 280 Watt hat er eine höhere Rechenleistung als selbst ein Epyc 7H12, jedoch wie erwähnt weniger Bandbreite. AMD sagt, dass sich der Threadripper 3990X primär an VFX-Artists richtet, wo es mehr auf die Geschwindigkeit des Prozessors als dessen Datentransferrate ankommt.

Um den Prozessor tatsächlich voll auszulasten, müssen die Hardware- und die Softwarevoraussetzungen stimmen. AMD rät zu 1 GByte oder besser 2 GByte RAM pro CPU-Thread und zu sehr schnellen NVMe-SSDs, da die I/O-Last beispielsweise beim Video-Encoding sehr hoch ausfällt. Überdies benötig(t)en einige Anwendungen erst einen Patch, damit die 64 Kerne des Threadripper 3990X überhaupt genutzt werden.

128 Threads sollten es sein

Wir testen den Threadripper 3990X auf einem Asus Zenith II Extreme und den Core i9-10980XE auf einem Asus Prime X299 Deluxe. Wir verwenden mindestens 64 GByte DDR4-Speicher von G.Skill, das Bild liefert eine Geforce RTX 2080 Super Founder's Edition. Unser Windows 10 v1909 liegt auf einer Western Digital Black SN750, unser Ubuntu-Linux 19.10 auf einer Samsung 970 Evo Plus.

Für unsere Messungen haben wir den Benchmark-Parcours um diverse Anwendungen erweitert und vorhandene aktualisiert, weshalb alle Resultate nur einige wenige Tage alt sind. Während des Tests stießen wir auf allerhand Software, die mit den 128 Threads des Threadripper 3990X nicht zurechtkam und erst gepatcht werden musste. Hintergrund ist, dass Windows 10 auf Processor Groups setzt, wobei eine maximal 64 Threads umfasst.

Hat ein System oder ein Prozessor mehr logische Kerne, müssen Anwendungen entsprechend angepasst werden. So nutzt erst Blender 2.81a den Threadripper 3990X vollständig aus, nicht aber Blender 2.80, und auch POV-Ray 3.7 benötigte Code von AMD, um korrekt zu laufen. Bei der Unreal Engine half das Update auf 4.24.2, um den Chip auszulasten. Ältere, nicht optimierte Software wie Luxmark 3.1 oder SpecWPC 3.02 skaliert nicht mit den 128 Threads des Prozessors und wird langsamer, im Falle von wPrime und y-Cruncher kam es zu Fehlern und Abstürzen.

Einige Anwendungen wie Agisofts Metashape profitieren von 128 Threads, der Zugewinn an Leistung ist aber gering und nur dann tatsächlich messbar, wenn auf die vorhandene GPU-Beschleunigung verzichtet wird. Auch konnten wir nicht alle von AMD intern angefertigten Messungen von AMD nachvollziehen: Die Konvertierung von 8K-Red-Raw zu 1080p60-HEVC etwa legte mit 64 Kernen nicht zu, egal ob wir das Video mit Adobe Premiere Pro oder mit Davinci Resolve von einem Codec zum anderen umwandelten.

Besser klappte der AV1-Codec (unter Linux), allerdings mussten wir hierzu zwei Streams parallel encodieren. Bei 24 oder 32 Kernen reichen hierfür 64 GByte RAM, weil 72 PPCS zum Einsatz kommen - bei 64 Cores sind es hingegen 138 PPCS, was rund 100 GByte RAM erfordert. Dadurch stellt sich auch eine nichtlineare Skalierung ein, denn der Threadripper 3990X ist beim Encoding doppelt so schnell wie der Threadripper 3970X, was aufgrund des geringeren Taktes eigentlich nicht sein kann. Ein ähnliches Phänomen zeigt sich beim Simulieren von Neuronen und Synapsen per Digicortex.

Prinzipiell eignet sich der 64-kernige Threadripper 3990X am besten zum Rendering, etwa mit Ray- oder Pathtracing. Anwendungen wie Blender, Cinema 4D, Corona, Keyshot und V-Ray zeigen einen Leistungszuwachs von gut 40 bis teils über 60 Prozent verglichen mit dem 32-kernigen Threadripper 3970X. Um das in Relation zu setzen: Ein 10-kerniger Core i7-6950X kostete vor vier Jahren knapp 2.000 Euro, der doppelt so teure Threadripper 3990X berechnet die BWM27-Szene in Blender heute in einem Siebtel der Zeit.

Allerdings zeigen unsere internen Messwerte, dass ein Epyc 7702P bei Berechnungen wie CFD (Computational Fluid Dynamics, numerische Strömungsmechanik) oder NAMD (Nanoscale Molecular Dynamics) aufgrund der acht DDR4-Kanäle für mehr Speicherbandbreite besser abschneidet. Dieser 64-kernige Chip für Sockel SP3 kostet allerdings wenigstens 5.000 Euro, zudem ist der RAM teuer.

Noch ein Wort zu den Temperaturen: Im offenen Testaufbau reichte unser Noctua NH-U14S mit zwei hochdrehenden 140-mm-Lüftern gerade noch aus, im Gehäuse sollte es dann eine 280-mm-AiO-Wasserkühlung sein.

Verfügbarkeit und Fazit

AMD verkauft den 64-kernigen Threadripper 3990X für rund 4.000 Euro, er läuft nach einem Firmware-Update in bisherigen TRX40-Mainboards. Intel hat kein vergleichbares Produkt, denn der Xeon W-3175X (Test) weist bei ähnlichem Preis nur 28 Kerne auf, der aktuelle Xeon W-3275 taktet überdies deutlich langsamer.

Fazit

Der Threadripper 3990X ist AMDs 64-kerniger Hammer, es handelt sich also um ein Spezialwerkzeug. Die CPU richtet sich primär an (semi)professionelle Anwender, welche die höchste verfügbare Rechenleistung lokal in einer Workstation unter ihrem Tisch benötigen, jedoch weniger auf Speicherbandbreite angewiesen sind. Verglichen mit einem Epyc 7702P wartet der Threadripper 3990X mit vier statt acht DDR4-Kanälen auf, was für manche wissenschaftliche Berechnungen ein Handicap darstellt.

Dafür glänzt der Workstation-Chip beim Rendering, etwa Ray- sowie Pathtracing, und teilweise beim Compiling oder Video-Encoding und schneidet etwa 50 Prozent besser ab als der 32-kernige Threadripper 3970X. AMD nennt ergo VFX-Artists als Zielgruppe für den Prozessor, da mit 64 Kernen die Rechenzeit in der Konzeptphase drastisch verkürzt werden kann. Wichtig ist zudem viel Arbeitsspeicher - 64 GByte stellen quasi das Minimum dar, 128 GByte sind angemessen und 256 GByte können je nach Workload notwendig sein.

Auch gilt es zu beachten, dass unter Windows 10 die Software auf dem aktuellen Stand gehalten wird. Andernfalls skalieren Anwendungen nicht von 32 Kernen auf 64 Cores, weil 128 Threads für das Betriebssystem als zusätzliche Prozessorgruppe gelten - das erfordert angepasste Apps. Sofern aber alles passt, ist der Threadripper 3990X in seiner Nische unschlagbar, denn mehr Rechenleistung gibt es in einem Sockel nirgends sonst.  (ms)


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