Ryzen 5000 series (Vermeer) với kiến trúc Zen 3 tiếp tục khiến những đối thủ đến từ Intel trở nên mờ nhạt. Dù không có sự thay đổi về số nhân so với thế hệ Ryzen 3000 series (Matisse) Zen 2 nhưng lần này, Zen 3 không chỉ cho hiệu năng IPC cao hơn mà những con Ryzen 5000 series đã có thể dễ dàng đạt được xung nhịp 5 GHz mà không cần phải OC. Vì vậy, Ryzen 5000 series nay đã có thể cạnh tranh sòng phẳng về xung nhịp với Intel. Phiên bản mình đang trải nghiệm là Ryzen 9 5950X - đây cũng là flagship của dòng Ryzen 5000 series với 16 nhân 32 luồng, giá bán tầm 800 USD và dĩ nhiên nó dành cho phân khúc người dùng enthusiast.
Zen 3 dù vẫn sử dụng tiến trình 7nm như Zen 2 nhưng AMD đã thực hiện những thay đổi quan trọng, đáng chú ý nhất là bố cục CCX và CCD. Với thiết kế chiplet thì vi xử lý Ryzen của AMD có các cụm nhân gọi là CCD (Core Complex Die) bên trong chứa các nhân gọi là CCX. Ở các thế hệ Zen trước thì AMD đã thiết kế một CCD chứa 4 nhân, và như vậy một con vi xử lý có 16 nhân sẽ có 4 CCD (vd: Ryzen 9 3950X). Các CCD, đế I/O chứa vi điều khiển IO và vi điều khiển bộ nhớ … được kết nối với nhau bằng cầu Infinity Fabric và càng nhiều đế CCD thì độ trễ càng tăng. Khi các nhân của một đế CCD cần truy xuất bộ đệm L3 trên đế CCD khác thì nó phải thông qua cầu Infinity Fabric trên đế I/O.
Với Zen 3 thì AMD đã thiết kế lại bố cục này với 8 nhân trong một CCD, từ đó giảm đáng kể độ trễ giữa các nhân và cho hiệu năng đa nhân tốt hơn. Thiết kế này còn tối ưu khả năng truy xuất bộ đệm L3 của các nhân trên một CCD. Với cùng một bộ đệm 32 MB L3 thì với thiết kế trước đây, bộ đệm được chia làm đôi để mỗi 4 nhân có thể truy xuất 16 MB trong một CCD. Giờ ngược lại, 8 nhân trong cùng một CCD chia sẻ chung bộ đệm L3 và mỗi nhân có thể truy xuất trực tiếp vào bộ đệm 32 MB. Đây cũng là một yếu tố thiết kế giúp giảm hiệu quả độ trễ truy xuất bộ nhớ hệ thống khi bộ đệm nằm gần các nhân hơn, từ đó mang lại lợi thế cho những ứng dụng cần độ trễ thấp của bộ nhớ như game.
Khác biệt chính giữa Zen 3 và Zen 2
Zen 3 dù vẫn sử dụng tiến trình 7nm như Zen 2 nhưng AMD đã thực hiện những thay đổi quan trọng, đáng chú ý nhất là bố cục CCX và CCD. Với thiết kế chiplet thì vi xử lý Ryzen của AMD có các cụm nhân gọi là CCD (Core Complex Die) bên trong chứa các nhân gọi là CCX. Ở các thế hệ Zen trước thì AMD đã thiết kế một CCD chứa 4 nhân, và như vậy một con vi xử lý có 16 nhân sẽ có 4 CCD (vd: Ryzen 9 3950X). Các CCD, đế I/O chứa vi điều khiển IO và vi điều khiển bộ nhớ … được kết nối với nhau bằng cầu Infinity Fabric và càng nhiều đế CCD thì độ trễ càng tăng. Khi các nhân của một đế CCD cần truy xuất bộ đệm L3 trên đế CCD khác thì nó phải thông qua cầu Infinity Fabric trên đế I/O.
Với Zen 3 thì AMD đã thiết kế lại bố cục này với 8 nhân trong một CCD, từ đó giảm đáng kể độ trễ giữa các nhân và cho hiệu năng đa nhân tốt hơn. Thiết kế này còn tối ưu khả năng truy xuất bộ đệm L3 của các nhân trên một CCD. Với cùng một bộ đệm 32 MB L3 thì với thiết kế trước đây, bộ đệm được chia làm đôi để mỗi 4 nhân có thể truy xuất 16 MB trong một CCD. Giờ ngược lại, 8 nhân trong cùng một CCD chia sẻ chung bộ đệm L3 và mỗi nhân có thể truy xuất trực tiếp vào bộ đệm 32 MB. Đây cũng là một yếu tố thiết kế giúp giảm hiệu quả độ trễ truy xuất bộ nhớ hệ thống khi bộ đệm nằm gần các nhân hơn, từ đó mang lại lợi thế cho những ứng dụng cần độ trễ thấp của bộ nhớ như game.
Những cải tiến về bố cục khiến Zen 3 còn có những cải tiến về hệ thống Front-End, hệ thống nạp/lưu, băng thông cho mạch dự đoán nhánh (branch preditor) lớn hơn, tốc độ chuyển đổi giữa bộ đệm lưu các micro-operation từ chỉ thị đã giải mã (op-cache hay uop cache) và bộ đệm lưu chỉ thị cũng nhanh hơn, engine thực thi được thiết kế mới với nhiều bộ scheduler, mở rộng băng thông các nhánh xử lý nhị phân và dấu chấm động từ đó khiến Zen 3 cho IPC cao hơn 19% so với Zen 2.
Gợi ý RAM và tản nhiệt cho Ryzen 9 5950X
Đây là con vi xử lý mạnh nhất của AMD trong dòng Ryzen 5000 series hiện tại, nó thay thế trực tiếp cho Ryzen 9 3950X với cùng số nhân và luồng. Zen 3 cho IPC cao hơn và xung nhịp của Ryzen 5950X cũng rất cao, xung cơ bản 3,4 GHz và Boost 4,9 GHz. Trong khi đó Ryzen 3950X có xung cơ bản 3,5 GHz nhưng Boost chỉ ở 4,7 GHz. Những vi xử lý của AMD có công nghệ Precision Boost và với tản nhiệt đủ tốt, mức xung tối đa có thể cao hơn nữa. Trong quá trình dùng thử mình đã chứng kiến mức xung 5 GHz ở 2 nhân trong khi TDP của con Ryzen 9 5950X vẫn là 105 W, không cao hơn so với Ryzen 9 3950X.
Ryzen 9 5950X vẫn đang một mình một cõi bởi Intel không có đối thủ cùng 16 nhân, chỉ có Core i9-10980XE 18 nhân 36 luồng nhưng giá của nó thì đắt hơn đáng kể. 16 nhân là quá thừa đối với game nhưng sẽ là giải pháp cực tốt cho những ai cần CPU đa nhân để render hay vừa chơi game, vừa stream vừa record.
Ryzen luôn nhạy cảm với RAM và với thế hệ Ryzen 5000 series này, những kit RAM xung cao như DDR4-3600/4000 hay cao hơn đã có thể tương thích tốt hơn so với Ryzen 3000 series. Để đạt hiệu năng tốt nhất thì xung của MEMCLK (xung bộ nhớ DRAM), UCLK (xung của vi điều khiển bộ nhớ) và FCLK (xung của cầu Infinity Fabric) đạt tỉ lệ 1:1:1. Với việc xung FCLK ở 1800 MHz, mình vẫn chưa thể đẩy lên 2000 MHz được thì tốc độ truyền tải của DRAM là 3600 MT/s (xung 1800 MHz) vẫn lý tưởng nhất. Mình test với kit RAM G.Skill TridentZ Neo DDR4-3600 CL16 - đây là kit RAM mình thường dùng với dàn AMD và cũng khuyên anh em nên xài với Ryzen. Ngoài ra anh em có thể tìm các kit DRAM 3600 MHz hoặc thử OC kit RAM mình đang xài lên.
Về tản nhiệt mình dùng cho Ryzen 9 5950X thì đây là EVGA CLC 360 - một chiếc tản AIO top đầu. Mình mua chiếc tản này ở Mỹ nhân dịp giảm giá và cực kỳ hài lòng với nó. Chiếc tản này dù không đẹp theo kiểu đèn đóm RGB nhưng nó lại có thể giúp mình OC con Ryzen 9 5950X dễ dàng, không sập khi stress test và nhiệt độ CPU khi OC toàn nhân vẫn ở ngưỡng chấp nhận được. Những chiếc tản mà mình nghĩ anh em có thể nên cân nhắc xài với Ryzen 9 5950X là Corsair H150i PRO RGB 360 mm (dòng này dùng bơm của Asetek đời 6 tương tự như con EVGA CLC 360), EKWB EK-AIO 360 D-RGB (mình đã từng test với Ryzen 9 3900XT và đang xài cho Core i9-10900K), Cougar Helor 360 (chiếc tản này mình từng dùng để kéo Core i9-10980XE 18 nhân 4,5 GHz ngon lành).
Hiệu năng của Ryzen 9 5950X
Quảng cáo
Cấu hình thử nghiệm của mình như sau:
- CPU: AMD Ryzen 9 5950X (Vermeer) Zen 3, 16 nhân 32 luồng, 3,4 - 4,9 GHz, 72 MB cache L2 + L3, 105 W;
- MOBO: MSI MEG X570 GODLIKE;
- COOLER: EVGA CLC 360;
- RAM: 2 x 8 GB G.Skill TridentZ Neo DDR4-3600 CL16;
- SSD: Crucial P5 1 TB + WD Black SN750 1 TB;
- VGA: Nvidia GeForce RTX 2060 Super;
- PSU: Thermaltake ToughPower Grand 850 Plus Gold.
Mình thử 2 tình huống là để CPU mặc định, mình chỉ bật XMP để RAM chạy theo thông số thiết kế là DDR4-3600 CL16-16-16-36. Bài test đầu tiên luôn là Cinebench R20 và Cinebench R15 với 5 lần chạy thử, mỗi lần cách nhau vài phút. Anh em có thể thấy điểm số đa nhân của Ryzen 9 5950X đạt đến trên 10400 điểm ở Cinebench R20 và điểm đơn nhân cũng đã vượt 600 điểm - mức điểm này mình chưa từng thấy trên Ryzen 3000 series.
Mình cũng lấy điểm cũ của Ryzen 9 3900XT 12 nhân, Core i9-10900K 10 nhân và tham khảo điểm số của Ryzen 9 3950X trên Guru3D. Kết quả như anh em thấy, Ryzen 9 5950X thắng toàn bộ cả về đơn nhân lẫn đa nhân. Core i9-10900K dù có xung tối đa đến 5,3 GHz nhưng rất khó để đạt mức xung Thermal Velocity Boost này, phần lớn tình huống nó chỉ chạy ở 4,7 - 4,8 GHz. Trong khi đó, Ryzen 9 5950X có thể dễ dàng đạt 5 GHz đơn nhân, không cần đến bất kỳ tính năng can thiệp hay tối ưu nào của bo mạch chủ.
Tiếp theo là OC Ryzen 9 5950X lên 4,7 GHz trên 16 nhân, mình set Vcore 1,35 V và nó dễ dàng chạy ổn định ở mức xung này. Thậm chí mình có thể cho nó chạy 4,8 GHz toàn nhân và 5 GHz trên 8 nhân, 8 nhân còn lại 4,5 Ghz ở Vcore 1,4 V offset - nhưng chiếc tản nhiệt này chưa đủ hiệu quả để giữ cho CPU ổn định.
Quảng cáo
Thử lại với Cinebench thì có thể thấy sau khi OC lên 4,7 GHz toàn nhân, Ryzen 5950X cho điểm số vượt 12000 điểm đa nhân ở Cinebench R20 và vượt 7700 điểm đa nhân với Cinebench R15. Đây đều là mức điểm số rất khủng khiếp với một con CPU giá dưới 1000 USD. Ryzen 9 5950X mặc định chạy đa nhân ở 4 GHz, với 700 MHz chênh lệch sau khi OC thì anh em thấy sự cải thiện về hiệu năng đa nhân rất lớn.
Với điểm số Cinebench vượt trội thì không khó để hình dung Ryzen 9 5950X sẽ mạnh ra sao khi xử lý các tác vụ kết xuất khác. Mình test thêm với các ứng dụng V-RAY, Corona và Blender. Ryzen 9 5950X hoàn tất bài test Corona trong vòng 46 giây, OC lên 4,7 GHz toàn nhân thì rút ngắn xuống còn 42 s và số ray/giây cũng vượt ngưỡng 11,3 triệu ray/giây. Tương tự với V-RAY và Blender, số lượng mẫu ksample và thời gian hoàn tất render của 2 nội dung BMW và Classroom đều ngắn hơn đáng kể so với Ryzen 9 3900XT và Core i7-10900K. 2 con CPU Ryzen 9 3900XT 12 nhân và Core i9-10900K 10 nhân không thể so bì về hiệu năng đa nhân qua các bài test này, mình đưa vào để anh em hình dung về khoảng cách hiệu năng. Nếu có con Ryzen 9 3950X ở đây thì anh em sẽ thấy được sự cải tiến về IPC giữa Zen 2 và Zen 3 rõ ràng hơn.
Hiệu năng encode qua bài test Handbrake cũng cho thấy sức mạnh của Ryzen 9 5950X, nó có thể xài hết 16 nhân và ngay ở mức xung toàn nhân 4 GHz mặc định, thời gian để chuyển đổi video Big Buck Bunny 4K@60fps sang 1080p@30fps của Ryzen 9 5950X đã nhanh hơn hơn 40 giây so với 2 con CPU còn lại. Nếu OC lên thì thời gian hoàn thành bài test tiếp tục rút ngắn.
Kiểm tra tốc độ bộ đệm L3, độ trễ truy xuất và hiệu năng nén/giải nén của Ryzen 9 5950X. Đúng như những gì AMD công bố về độ trễ truy xuất bộ đệm lẫn bộ nhớ DRAM, thiết lập CCD mới với tổng 2 CCD và mỗi CCD chỉ có 1 CCX cho 18 nhân đã khiến độ trễ truy xuất cùng 1 kit RAM DDR4-3600 CL16 trên Ryzen 9 5950X chỉ 60 ns (nano giây) và khi OC lên thì giảm còn 58,7 ns trong khi độ trễ này lớn hơn nhiều trên Ryzen 9 3900XT vẫn có 2 CCD nhưng mỗi CCD có đến 2 CCX cho 12 nhân với xung của cầu Infinity Fabric không đổi là 1800 MHz.
Lợi thế về độ trễ này dẫn đến hiệu năng nén và giải nén bằng 7-Zip cao hơn rất nhiều so với Ryzen 9 3900XT với cùng kit RAM. Khi OC thì tỉ lệ MIPS (Milion Instruction Per Second) đạt đến hơn 220 ngàn MIPS (giải nén) và gần 84 ngàn MIPS (nén).
Giờ thì mình test hiệu năng chơi game, benchmark trước với 3DMark Fire Strike Physics và Time Spy CPU. Với lợi thế có thể tự động đẩy xung đơn nhân lên cao thì mình để Ryzen 9 5950X chạy mặc định và kết quả nó cho điểm Fire Strike (DirectX 11) đến hơn 38000 điểm vượt xa Core i9-10900K với lợi thế đơn nhân mạnh. Tuy nhiên với Time Spy CPU (DirectX 12) thì điểm số của Ryzen 9 5950X không nhỉnh hơn so với Ryzen 3000 series và Core i9-10900K. Những con vi xử lý nhiều nhân như Ryzen 9 5950X không lý tưởng để chơi game bởi không nhiều tựa game có thể khai thác hết tất cả các nhân của CPU. Tuy nhiên với xung nhịp cao đơn nhân, đôi nhân thì Ryzen 9 5950X vẫn có thể cho trải nghiệm chơi game tốt. Mình thì vẫn thích chơi game với những con Ryzen 5 và 7 hơn, chẳng hạn như Ryzen 5 5600X xung 4,6 GHz mà OC lên 5 GHz toàn nhân hoặc hơn thì hiệu năng chơi game của nó rất tốt.
Mình đã test 4 tựa game, RTX 2060 Super với màn hình 144 Hz FHD và khi chơi game thì mình trả CPU về mặc định để nó có thể đạt xung đơn, đôi nhân 5 GHz thay vì khóa 4,7 GHz toàn nhân. Anh em có thể thấy Ryzen 9 5950X cho hiệu năng chơi game cao hơn đáng kể so với Ryzen 9 3900XT và Core i9-10900K với những Shadow of the Tomb Raider và The Division 2, đều là 2 tựa game DirectX 12 hay có thể cho đến gần 360 fps với CS:GO (lúc này những chiếc màn hình trên 300 Hz thật sự giá trị). Riêng với Borderlands 3 thì chỉ thua vài fps. Mình sẽ test lại CS:GO và Borderlands 3 với Core i9-10900K để bổ sung vào bảng này. Tuy nhiên với những gì đã thể hiện thì Ryzen 9 5950X được quảng cáo là CPU chơi game tốt nhất thế giới hiện tại quả không hề sai.
Điện và nhiệt của Ryzen 9 5950X
Điều khiến mình ngạc nhiên nhất khi test Ryzen 9 5950X chính là điện năng tiêu thụ và nhiệt độ của nó. Mình nhấn mạnh đây là vi xử lý 16 nhân 32 luồng và anh em thử hình dung, ở thiết lập mặc định khi nghỉ nó chỉ ăn có 32,5 W và nhiệt độ khi nghỉ cũng chỉ 43 độ C. Khi kéo Cinebench R15 mặc định 4 GHz 16 nhân thì nó chỉ cũng chỉ nóng lên tầm 58 độ C và stress test AIDA64 ở 74 độ C trong 30 phút. Như vậy trần nhiệt của Ryzen 9 5950X vẫn rất thoáng và tiềm năng OC của nó rất lớn.
Ryzen 9 5950X dù có nhiều nhân hơn nhưng chỉ ăn 130 W khi chạy Cinebench R15, thấp hơn mức 141 W của Ryzen 9 3900XT với 12 nhân và 170 W của Core i9-10900K ở mức xung mặc định. Vcore của nó chỉ 1,24 V khi tải toàn nhân, trong khi Ryzen 9 3900XT cần 1,325 V và Core i9-10900K cần 1,34 V. Từ đó dẫn đến việt ở xung đa nhân mặc định, nhiệt độ của Ryzen 9 5950X quá mát, Cinebench R15 chỉ khiến nó chạm ngưỡng 58 độ C trong khi stress test thì chỉ lên 74 độ C - một mức nhiệt độ rất tốt đối với một con CPU 16 nhân. Trong khi đó Ryzen 9 3900XT và Core i9-10900K dù ít nhân hơn nhưng lại cần Vcore cao để chạy đa nhân trên 4 GHz thành ra nó đều nóng hơn so với Ryzen 9 5950X.
Khi OC, Ryzen 9 5950X ăn 202 W khi chạy Cinebench R15 và chỉ 186 W khi stress test AIDA64, nhiệt độ của trên 90 độ C nhưng vẫn ổn định, không crash. Ryzen 9 5950X không ăn điện ở mức khủng hoảng như Core i9-10900K dù nó có nhiều hơn 6 nhân, chênh lệch khi chạy Cinebench R15 lên đến 50 W - quá nhiều. Qua đây chúng ta có thể thấy lợi thế cực kỳ lớn của tiến trình 7nm so với 14nm cũng như sự tối ưu của Zen 3 so với Zen 2.
Mình có thử OC lên các mức 4,8 GHz và thậm chí là 5 GHz toàn nhân, Ryzen 9 5950X hoàn toàn có thể đạt được các mức xung này và thậm chí cao hơn nhưng chiếc tản nhiệt của mình không đủ mạnh để thực hiện các bài test nặng dù bo mạch chủ X570 Godlike dư sức kéo với dàn VRM khủng. Vì vậy mình nghĩ nếu anh em chơi tản nhiệt nước custom thì có thể đẩy xung toàn nhân của Ryzen 9 5950X lên cao nữa và thậm chí có thể OC từng CCD chẳng hạn như 5 GHz cho 8 nhân và 4,7 GHz cho 8 nhân còn lại để vừa đạt được hiệu năng chơi game cao, vừa render ngon lành với 16 nhân.
Nói gì nữa giờ? Ryzen 9 5950X quá mạnh và có thể nói nó không có đối thủ ở tầm giá 800 USD này.
