AMD Ryzen 5 1600X
Introducción
AMD se ha convertido en el foco de atención de todos los amantes de los Pc de sobremesa en las últimas semanas. Sus procesadores de precio atractivo, montón de núcleos e hilos. Núcleos que además demuestran un gran rendimiento también cuando no trabajan en paralelo. Su gran capacidad de multitarea ha encontrado en una tendencia moderna de juego, como es el streaming en tiempo real, un nicho de mercado donde brilla especialmente.
El AMD Ryzen 5 1600X, que hoy trabajaremos, viene a cubrir un rango de precios donde ataca directamente a uno de los modelos más vendidos de Intel entre los jugadores y también entre muchos profesionales. Hablo del Core i5-7600k o, casi es lo mismo, el Core i5-6600k. Dos modelos que han sido grandes aciertos de Intel pero que tendrán que competir en precio con un procesador que tiene 2 núcleos más de proceso y que además soporta dos hilos de proceso por núcleo. La cosa no pinta bien para Intel.
Especificaciones
Cuatro nuevos procesadores Ryzen llegan en esta “quinta” oleada. El modelo más avanzado de todos es el que probamos hoy. Consumos entre los 65 y los 95w con frecuencias máximas de 3.6GHz y modos turbo cercanos a los 4GHz. Una nueva familia de gama media que llega con precios máximos de 280 Euros (1600X) y con mínimos de 190 Euros (1400), siempre con impuestos incluidos. Todos con un mínimo de 4 núcleos, 6 en la serie 1600, y dos hilos de proceso por núcleo.
Su objetivo es derribar toda la gama Core i5 de Intel acompañándose de un chipset más económico como es el B350 que permitirá precios globales aún más competitivos. Un chipset que sigue permitiendo el overclocking completamente libre de todos estos procesadores y que es una plataforma tanto o más moderna, en líneas generales, que otros chipsets alternativos de Intel. Placas base de poco más de 100 Euros que consiguen un soporte perfecto y equilibrado en precio con estas nuevas alternativas de AMD.
Ya os hemos contado en otras ocasiones como están formados los procesadores de arquitectura Zen. Esta arquitectura permite formar conjuntos de cuatro núcleos que a su vez se pueden situar en paralelo dentro del mismo encapsulado para generar un procesador completo. Es decir, los modelos de 8 núcleos se componen de dos unidades de 4 núcleos cada una con todos sus subsistemas independientes. En el caso del Ryzen 5 1600X la configuración es algo más extraña, pero demuestra la escalabilidad de la arquitectura.
Se trata de un diseño de 6 núcleos formados por dos conjuntos de 3 núcleos donde uno de ellos se ha deshabilitado por razones comerciales o simplemente porque no paso alguna de las exigentes pruebas en fabrica. La ventaja de este diseño 3+3 es que se mantiene toda la cache de tercer nivel de 16MB que disfrutan los modelos de 8 núcleos.
Es un procesador con una frecuencia base de 3.6GHz y un modo turbo de 3.7GHz. Adicionalmente es capaz de hacer trabajar dos núcleos a 4GHz cuando el resto están en reposo (esto dará un plus de rendimiento a ciertos juegos o aplicaciones que no tienen capacidad SMT o multiproceso) y al ser un modelo de la serie ‘X’ también disfruta de la tecnología XFR de frecuencia dinámica de AMD que permite aumentar la frecuencia hasta 4.1GHz si su sistema SenseMI detecta que hay margen de maniobra con el disipador que tengamos instalado. Eso sin tocar un solo parámetro en la bios del sistema o sin tener idea de overclocking.
Lograr velocidades estables cercanas a los 4GHz es sencillo y como veis los resultados, sintéticos, son espectaculares.
Está fabricado mediante el mismo proceso de 14nm FinFET de toda la gama y dispone de 16MB de cache unificada de tercer nivel. Usa el mismo Socket AM4 de toda la gama y por tanto es compatible con memoria DDR4 con un ancho de banda de doble canal y 128-Bit. Soporta hasta 64GB de memoria en esta configuración.
Tiene otras prestaciones interesantes como el soporte de AES por hardware, la tecnología EFR de AMD y también la tecnología AMD-V (virtualización por hardware) que hace de estos procesadores todo un portento para los que queremos correr máquinas virtuales en nuestros sistemas. Algo que con este número de núcleos convierte a estos procesadores en una de las soluciones más potentes y económicas que podemos encontrar para virtualización de calidad.
Prestaciones de los nuevos Ryzen
Los primeros modelos que llegaron al mercado son los Ryzen de la serie 7. No tendrán grandes diferencias con modelos inferiores, pero son el perfecto ejemplo de lo que esta arquitectura podrá ofrecer a los usuarios domésticos y profesionales. Se trata de procesadores de ocho núcleos donde se introduce, por primera vez en la historia de AMD, la capacidad de procesar en dos hilos paralelos por cada uno de los núcleos. Los nuevos Ryzen 5 comparten en buena medida todas las prestaciones de sus hermanos mayores.
Pero la gran capacidad de proceso de estos nuevos procesadores no solo se debe a su gran cantidad de núcleos o su capacidad de doble hilo por núcleo. AMD ha desarrollado toda una batería de prestaciones que hacen que estos procesadores brillen también en su capacidad de proceso singular.
Se ha mejorado la predicción por lo que es capaz de localizar mejor y más rápido las instrucciones necesarias, se ha introducido una nueva Cache Micro-op que permite reducir los accesos a la cache de segundo y tercer nivel. Se ha ampliado la ventana del programador de instrucciones hasta conseguir 1.75 veces más capacidad y se ha ampliado 1.5 veces los recursos de ejecución paralela. Esta profundización en la capacidad de proceso paralelo es que él pone la base del rendimiento de esta arquitectura y la que consigue que escale tan bien en sus configuraciones de múltiples núcleos.
Esta arquitectura se alimenta por una jerarquía renovada de cache de tres niveles que se estructura en una cache de primer nivel de 64KB, segundo nivel de 512KB por núcleo y una cache de tercer nivel de 8MB por cada cuatro núcleos, 16MB en los modelos de ocho núcleos de esta generación. Este diseño consigue más almacenamiento cerca del núcleo aumentando el ancho de banda hasta en cinco veces con respecto a generaciones anteriores.
Esquema de la cache de segundo nivel de 512KB por núcleo
La cache de tercer nivel se comporta, mediante los sistemas de predicción y acceso, como una cache de segundo nivel pero con una capacidad de 8MB por conjunto, 16MB en el caso del Ryzen 5 1600X.
El otro gran paso de estos procesadores lo encontramos en su proceso de fabricación y en su eficiencia energética. El modelo más elevado, el 1800X, tiene un TDP de 90w poco más que la gama media de Intel y con una potencia muy superior. De hecho, el modelo 1700, que compite directamente con el Core i7-7700k en precio, consume tan solo 65w logrando más de un 40% más de rendimiento que la alternativa de Intel. El Ryzen 5 1600X es un modelo de consumo alto comparado con sus otros hermanos de la gama Ryzen 5 (normalmente 65w) pero también tiene un potencial mayor de frecuencias efectivas. Puede trabajar auitomáticamente hasta los 4.1GHz.
Están fabricados mediante un proceso FinFET de 14nm. Esta arquitectura permite escalarse desde las soluciones móviles más eficientes hasta modelos como estos procesadores que hoy os mostramos que compiten con lo mejor del mercado doméstico para ordenadores sobremesa.
Zen se forma alrededor de grupos de 4 núcleos con capacidad para 8 hilos de proceso. AMD puede apilar esta estructura para lograr soluciones de 8 núcleos, 16 hilos o también modelos intermedios de 6 núcleos y 12 hilos desactivando algunas de las unidades internas del procesador. Esto también permite a AMD aprovechar mejor las obleas aprovechando procesadores donde algunos núcleos no funciones correctamente desactivándolo y vendiéndolo como una gama inferior. Es una forma de economizar el proceso de fabricación.
En esta foto del "die" podemos ver perfectamente los cuatro núcleos por conjunto y la gran cantidad de espacio que ocupa el sistema de caché de este procesador (se ve claramente entre los cuatro núcleos).
Cada núcleo puede acceder a todas las capaz de memoria cache de la estructura del procesador con la misma latencia que tendría a la cache más cercana físicamente a dicho núcleo. De hecho, sus 8MB de cache de tercer nivel trabajan más al modo que haría una cache de segundo nivel en un diseño más tradicional.
AMD ha desarrollado un nuevo bus de datos para esta arquitectura que ha denominado “infinite fabric”. Es un bus escalable que permite a AMD desarrollar soluciones que van desde diseños de poca entidad hasta procesadores muy densos para aplicaciones de servidor. Esto incluye control de memoria del sistema, interfaces estándar como PCI Express, entrada y salida, etc.
Se complementa también con la tecnología SenseMI de AMD que es una matriz de sensores ultrasensibles que se combina con nuevos algoritmos predictivos que permite ajustar el funcionamiento de zonas clave del procesador e incluso predecir estados del mismo de forma dinámica. Esto ayuda a AMD a que su sistema Turbo de frecuencias, por ejemplo, sea más eficiente pudiendo ajustar la frecuencia de cada uno de los núcleos, voltajes y otros factores en base a datos como la temperatura medida, etc. Esto mismo se puede aplicar también a ajustes de frecuencia para reducir consumos o mantener al procesador en parámetros de diseño para soluciones muy concretas.
Precision Boost, el turbo de estos procesadores, es la tecnología de aumento de frecuencia de esta arquitectura. Permite cambios en pasos muy reducidos, de tan solo 25MHz. AMD ha diseñado esta tecnología para que se comporte como el ajuste de frecuencia que realizan sus GPUs. Esto permite mantener frecuencias elevadas ciñéndose a las especificaciones térmicas y de consumo del procesador.
Estas mejoras se traducen en que los modelos ‘X’ como el 1800X o el 1700X tengan a su disposición la tecnología XFR (Extended Frecuency Range) que permite, con la refrigeración adecuada, que el procesador se adapte a sus condiciones de refrigeración y sea capaz de aumentar la frecuencia de trabajo por encima de los límites del procesador. Cuanto mejor sea la refrigeración del procesador, más hará por nosotros de forma automática esta tecnología.
Neural Net Prediction es otra de las joyas del diseño de esta arquitectura. Zen es capaz de predecir los movimientos de las aplicaciones que ejecutamos en él. Lo logra mediante el aprendizaje en tiempo real de las pautas de ejecución de la aplicación anticipándose a sus movimientos. Esto mismo se traduce en un mejor “prefetch” de datos limitando los accesos y aprovechando mejor la masiva cantidad de cache que tiene el procesador.
Chipset B350
Aunque ya estaban en el mercado lo cierto es que este chipset de AMD no ha tenido ningún protagonismo porque claramente el X370 es la alternativa a buscar por aquellos que tengan echado el ojo a uno de los modelos de 8 núcleos de Ryzen.
El B350 es un chipset de un solo chip y con las prestaciones básicas que esperamos de una plataforma moderna. No hay que olvidar que los procesadores Ryzen ofrecen conectividad comunicativa propia además de su propia unidad de control de memoria. Esto reduce la dependencia del chipset, pero sigue siendo necesario.
Placas base como la ASRock AB350 Gaming K4 son un buen ejemplo de lo que puede ofrecer esta plataforma de AMD.
El B350 ofrece dos puertos USB 3.1 Gen2 de 10Gbps de forma nativa, como su hermano mayor el X370. También dispone de dos puertos USB 3.1 Gen1 5Gbps adicionales y seis puertos USB 2.0. A eso hay que sumarle los puertos USB extra que añade el propio procesador.
Los procesadores Ryzen no tienen grafica integrada pero si lo tendran las APU de nueva generacion que aun estan por llegar y que se podrán montar en estas mismas placas base.
Su unidad de almacenamiento SATA dispone de seis puertos, dos de tipo SATA Express, que se pueden dividir en dos SATA convencionales, y dos de tipo normal con 6Gbps de velocidad de acceso. Dispone también de seis líneas PCI Express 2.0 adicionales, además de las líneas PCI Express 3.0 que suma el procesador. Su gran limitación la encontraremos en que no soporta sistemas de gráficos dobles, ni SLI ni Crossfire, pero en este tipo de rango de PC es raro ver este tipo de configuraciones gráficas. Por supuesto también podemos montar estos nuevos Ryzen 5 en placas X370 si vemos que es la solución más adecuada para nuestras necesidades. El Ryzen 5 no está atado al B350, pero en el encontrara una opción muy equilibrada en precio y prestaciones.
En estas placas también podremos hacer uso de las unidades de almacenamiento más potentes del mercado. Es compatible con sistemas NVMe PCI Express 3.0 4x con hasta 32Gbps de velocidad. En placas base equipadas con este conector podremos sacar partido a las unidades de almacenamiento más veloces, como la Samsung 960 evo que hemos usado para estas pruebas comparativas de rendimiento.
Overclocking
El proceso de fabricación de estos nuevos procesadores ha permitido a AMD escalar el número de núcleos que instala en cada procesador, pero también reducir los consumos que tenían sobre generaciones anteriores. Estos nuevos modelos compiten directamente con la oferta de Intel con TDPs muy similares.
El Ryzen 5 1600X tiene un TDP de 95w. Esto no se refiere tanto al consumo eléctrico, aunque sin duda tiene relación, sino a las necesidades de disipación del procesador. Un modelo con un TDP de 95 necesita un disipador con esta capacidad para desarrollar su potencial de proceso sin problemas o incidencias.
Podemos encontrar grandes soluciones de refrigeración adaptadas a los nuevos procesadores de AMD y sus consumos no difieren de lo que ya había en el mercado así que cualquier disipador ahí fuera puede perfectamente hacerse cargo de estos nuevos modelos. En nuestras pruebas de overclocking hemos podido mantener al Ryzen 5 1600X a una frecuencia estable de 4GHz sin necesidad de superar los 1.4v de Vcore. Esto nos garantiza no superar las especificaciones de 128 del socket y le ganaremos al procesador un 12% de rendimiento de forma global y en una placa base de poco más de 100 Euros.
Para lograr este overclocking moderado hemos utilizado la solución térmica que AMD ofrecerá en versiones “retail” de esta nueva generación Ryzen. El AMD Wraith es un disipador bastante capaz, con un diseño clásico y compacto, pero que se moderniza con capacidad RGB controlable mediante conectividad estandarizada.
El disipador Wraith de AMD
Este disipador se venderá únicamente con ciertas versiones “todo en uno” que AMD pondrá a la venta en diferentes mercados y con casi con total seguridad también en el nuestro. Es una evolución del disipador compacto, con heatpipes, que lanzaron el año pasado para sus mejores procesadores AMD FX.
La potencia disipación no ha variado, pero se ha ajustado el ventilador a las nuevas necesidades de estos procesadores. El resultado es un disipador más silencioso pero que mantiene una gran capacidad de overclocking en estos procesadores. Los resultados de overclock que comentamos anteriormente fueron realizados con este disipador en un entorno como el que puede tener cualquiera en su casa u oficina.
Esta pareja de conectores nos permitirán controlar el sistema RGB desde Windows, directamente por software, o encadenar el disipador con otros elmentos de iluminación que tengamos en nuestro PC.
El Wraith tiene iluminación RGB y podemos aprovecharla directamente desde la utilidad Ryzen Master de AMD (que ya no requiere HPET) o conectándola al controlador RGB que tenga nuestra placa base. Eso nos permite sincronizar la iluminación de todos los elementos RGB del sistema. En la placa base Asrock utilizada para este análisis pudimos mostrar algunos elementos sincronizados de iluminación entre las memorias Geil EVO X DDR4 RGB y el propio disipador Wraith de AMD.
En reposo mantiene el procesador en unos 30 grados con un ruido a 1m de 22dBA a 720rpm. En carga las temperaturas rondan los 60 grados con un ruido que puede alcanzar los 40dBA a velocidad máxima de 2800rpm.
VR y Streaming en tiempo real
Mucho se ha hablado del potencial de estos procesadores para su uso en resoluciones tipo 1080p. Normalmente referentes a que se amplía la diferencia entre el rendimiento de estos procesadores y sus homólogos de Intel. Esto, que puede parecer un problema para lograr los FPS suficientes para pantalla son ratios de refresco muy elevados se ha ido limando y mejorando en cuanto los desarrolladores han dado con la tecla de aprovechar el rendimiento de estos procesadores de la forma adecuada.
Pero más allá de esta polémica, que está claro que ira cayendo por su propio peso en cuanto la plataforma coja madurez, los jugadores han encontrado en estos procesadores un gran aliado para dos tendencias de juego muy modernas.
El mayor número de núcleos e hilos de proceso permite a estos procesadores desarrollar más tareas con eficiencia incluso cuando estas son de alto uso de recursos. En el streaming de en tiempo real estamos forzando la maquina con aplicaciones exigentes para dar vida al juego y también para la compresión de video en tiempo real. Si además queremos usar calidades elevadas, como video a 60fps, la cosa se complica bastante. Más aun en juegos que aprovechan múltiples núcleos para balancear subprocesos como física, IA, etc.
En estos entornos estos procesadores de AMD brillan porque permiten ejecutar el juego con soltura, dependiendo claro esta del motor gráfico que tengamos, y ejecutar otras tareas exigentes al mismo tiempo. Eso hace que la perdida de “frames” en este tipo de uso sea mínima y durante largos periodos de juego. Si te dedicas al gameplay sin duda acabaras reconociendo que más núcleos es mejor.
Otro tipo de juego moderno que se beneficia de la capacidad de multitarea es la realidad virtual. En este tipo de juego se combina la necesidad de altos ratios de FPS para ofrecer realismo en las pequeñas pantallas del HMD y también más capacidad de cómputo para tareas añadidas como el posicionamiento o el cálculo de polígonos a entregar a la GPU.
Aquí tenemos un ejemplo de Live Streaming realizado con este Ryzen 5:
Nuestra primera prueba ha consistido comprobar que el rendimiento de los socket M.2 de esta placa base corresponden a los esperados para la unidad que hemos usado. Se trata de un Samsung 960 Evo de 256GB asi que los datos que obtenemos de rendimiento nos indican que esta plataforma de AMD tiene capacidad suficiente para sacar partido de las unidades de almacenamiento mas potentes del mercado.
Tabla comparativa:
Este procesador no solo es más rápido que su comparativo directo, el Core i6-7600k, sino que pone en serios apuros al procesador de gama media mas poderoso de Intel, el Core i7-7700k. Y comparado con este es hasta 70 Euros más barato.
Análisis y conclusión
AMD está trabajando bien para que nuevos juegos, e incluso existentes, puedan aprovechar su arquitectura de forma plena. Los resultados de rendimiento generales son espectaculares para lo que es esta gama rindiendo mucho más que la alternativa más cercana en precio de Intel. El problema es cómo podrá AMD hacer llegar estas mejoras, que la gente lo comprenda, cuando su procesador es más caro.
El Ryzen 5 1600X es más rápido que el Intel Core i5-7600k, y ofrece mucha más capacidad de multitarea, pero a día de hoy cuesta 30 Euros más. Cierto es que para poder sacar partido a este procesador de Intel tendremos que buscar una placa base con chipset Z170 o Z270, que son más caras, pero tampoco tanto como para asustarse. Las podemos encontrar por unos 130 Euros con una calidad bastante buena.
Por tanto, si nos ponemos a echar números ambas plataformas se acercan mucho en inversión inicial, por supuesto sin contar el resto de componentes, lo que le da una ventaja al Ryzen t 1600X para el que sepa verla. Sin duda es un gran procesador, seguramente una opción inteligente para jugadores y otros profesionales que realmente no necesiten dar el salto a los modelos de 8 núcleos.
Mi experiencia con este procesador ha sido una vez más magnifica. Acompañado de los componentes adecuados y con el nuevo perfil de energía que ha desarrollado AMD para Windows 10, podemos tener una maquina espectacular. Me gusta también el resultado que ofrece con su disipador Wraith ya que tiene unos niveles sonoros muy ajustados en reposo y tampoco llega a ser desagradable en carga. Es una buena opción porque también es muy compacto y eso es una ventaja para cierto tipo de montajes.
Lo que sigo echando de menos es que los fabricantes de placas base apuesten por formatos como el Mini-ITX también para estas soluciones de AMD. Tienen procesadores con consumos ajustados que no requieren grandes elementos de disipación y está claro que ofrecen ventajas técnicas sobre sus homólogos de Intel. Los PC de formato más compacto también se merecen la oportunidad de optar por un procesador Ryzen de AMD.