Review – Ryzen 9 7900 – Desempenho e eficiência!

Fala pessoal, tudo bem?

Algum tempo atrás, postamos um artigo de overclock extremo no Ryzen 9 7900, que é aquele 12-cores, que ao menos no papel, tende a ser bastante eficiente, com o seu TDP de apenas 65W, onde naquela ocasião, conseguimos ir além dos 6 GHz com gelo seco e enquanto os resultados foram muito satisfatórios, ainda estamos para ver do que o R9 7900 é capaz em condições mais civis, algo que veremos nesse artigo! 😀

O Ryzen 9 7900 usa a última arquitetura da AMD, a Zen4, que foi implementada usando o processo de 5nm da TSMC e em relação ao seu antecessor, o Zen3, trouxe diversas melhorias, por exemplo, a implementação do suporte a AVX-512, que para usuários “civis” deve ajudar muito no desempenho em emuladores, cache L2 dobrado, vários aprimoramentos na arquitetura e o próprio processo de fabricação, que permitiu um salto gigantesco na frequência de operação da CPU.

Sobre o IO/Die, ele também mudou e agora é fabricado pela TSMC no processo de 6 nm, o que permitiu a AMD integrar uma pequena GPU baseada na arquitetura RDNA2, que segundo a empresa, não tem maiores pretensões do ponto de vista do desempenho, estando ali por uma exigência de clientes corporativos.

Em relação à topologia do SOC, continua praticamente inalterada em relação ao dos Ryzen 3000 “Matisse”, com a maior diferença ficando por conta de um bloco responsável por fazer a sincronia entre o Infinity Fabric e a controladora de memória, já que esses dois domínios trabalham em frequências diferentes, porém, isso nem deve ser algo exatamente novo, afinal, antes era possível trabalhar com FCLK e UCLK em proporções diferentes, só não era o ideal do ponto de vista do desempenho.

Além da óbvia mudança no socket, que até o AM4 era PGA e agora LGA, e do padrão de memória, que no AM5 é DDR5, a nova plataforma também permitiu a AMD lançar processadores com TDP mais elevado, “liberou” mais quatro novas pistas PCI-E e sacramentou o update de BIOS via USB, o que até então era implementado ao gosto das fabricantes.

Sobre os chipsets disponíveis, existe apenas um único die chamado “Promontory 21”, o qual da origem as quatro combinações existentes: X670E/X670/B650E/B650. Para criar todas essas variantes, a AMD simplesmente optou por “dobrar” o número de chips nas X670E/X670, onde o principal diferencial das variantes “E” é o suporte a PCI-E 5.0 no slot 16x da GPU.

Feitas as apresentações, vamos aos testes!

• Configurações utilizadas:

CPU: AMD Ryzen 9 7900 / Intel i9 12900K

MOBO: B650M Aorus Elite AX e ASUS Maximus Z690 Apex

VGA: Powercolor RX 6800 XT Red Devil

RAM: 2x8GB Jazer DDR5-5600 CL40

REFRIGERAÇÃO: XPG Levante 240mm e pasta térmica GD900

STORAGE: Xraydisk 240 GB e Kingston A400 960 GB

FONTE: Seasonic 750W

Software utilizado e drivers utilizados: Windows 11 x64 atualizado, Adrenalin 23.5.1, 7Zip 21.07 x64, Blender 3.1.2, Cinebench R20, Dolphin 5.0 CPU Benchmark, Geekbench 3.4.4, Google Chrome, HWBOT x265 Benchmark, Luxmark 3.1, PCMark10 e CapFrameX.

Objetivo dos testes: Aferir o desempenho do Ryzen 9 7900 em uma série de benchmarks com configurações diferentes, partindo do padrão com 65W, depois 105W, 120W e até 170W, visando descobrir o impacto do TDP reduzido no rendimento da CPU. Além disso, em alguns testes foram incluídos resultados com o i9 12900K, para dar uma referência de desempenho nessas situações.

Maiores detalhes sobre os testes estão contidos nos textos a seguir.

• PPT, EDC e TDC? O que é isso???

Antes de irmos aos resultados, é importante dar uma explicação a respeito do “Precision Boost Overdrive”, que é aquele recurso que foi introduzido dos Ryzen 2000 e permite ao usuário extrair maior desempenho alterando alguns parâmetros da CPU, efetivamente fazendo “overclock controlado” pelo algoritmo de boost do processador.

Dentre esses parâmetros, três deles são de suma importância nesse artigo, já que é por meio deles que fizemos o Ryzen 9 7900 trabalhar como se fosse um modelo de 105, 120 e 170W, no caso, estamos falando do PPT, TDC e EDC.

Colocando de uma maneira simples:

PPT é a potência total que a CPU pode consumir, onde o seu valor é cerca de 35% superior ao TDP do processador em questão.
TDC é a corrente elétrica fornecida à CPU sob carga sustentada, sendo limitada termicamente e eletricamente, ou seja, quando você estiver rodando alguma coisa mais pesada e por maior espaço de tempo, por exemplo, uma renderização no Blender, essa vai ser a corrente máxima que o processador poderá exigir, respeitados os limites de temperatura e de tensão dessa CPU.
EDC é a quantidade de corrente fornecida à CPU em “rajadas curtas”, limitada pela tensão máxima.

Dito isso, na tabela abaixo, constam os parâmetros usados pela AMD para cada valor de TDP padrão das CPUs de desktop. Esses valores que foram usados nos testes desse artigo.

• Benchmarks 2D:

Sobre os benchmarks utilizados, foi utilizado o Windows 11 atualizado, onde os números foram obtidos com o HPET desligado, com exceção do HWBOT x265, que obriga a ativação do HPET, e com no mínimo três rodadas para cada teste, onde o melhor e o pior resultado foi descartado.

Para testes em stock, foram utilizados memórias com frequência máxima conforme a especificação de cada CPU, ou seja, DDR5-5200 CL40 no Ryzen e DDR5-4800 com o Core i9.

• 7Zip, que é uma ferramenta de compressão/descompressão de arquivos de código aberto, provavelmente um dos mais utilizados mundialmente e no caso, foi utilizada a ferramenta benchmark integrada com suas configurações padrão.
• Blender 3.1.2, que é novamente um software de código aberto utilizado para modelagem, renderização e animação 3d, no caso, foi utilizado a “clássica” cena da renderização do BMW que pode ser encontrada nesse link com o nome de “Car Demo”.
• Cinebench R20, tradicional software de benchmark de renderização utilizando a engine Cinema 4D, escala com várias threads, usa AVX2 e permite rodar o teste no modo singlethread e multithread.
• Dolphin 5.0 CPU Benchmark, é um teste que usa um emulador de GameCube/Wii chamado Dolphin como base para processar o luabench, o que permite ter uma noção do desempenho de cada processador na emulação. Por uma questão de padronização, foi usada a versão 5.0 “for dummies” nos testes.
• Geekbench 3, que é um benchmark multi-plataforma e generalista, que testa o desempenho em diversos algoritmos diferentes que usam a CPU de maneira distinta (INT ou FP), criptografia usando AES e testes de memória.
• HWBOT x265 Benchmark, que utiliza o encoder de código aberto x265 para fazer a conversão de vídeo do formato H264 para H265/HEVC e medir o FPS médio, então, trata-se de um teste multithread que pode usar até mesmo instruções AVX caso disponíveis e no caso, foi utilizado o preset 4K sem alterações nas demais configurações.
• Luxmark 3.1, é uma ferramenta benchmark de renderização usando OpenCL ou C++ com a engine LuxRender, que no caso, tem código aberto, é multiplataforma e permite a comparação entre CPUs e GPUs. No caso, foi utilizado o modo C++ nesse teste.
• Octane 2.0, que consiste em um “pacote” com 17 testes em Javascript, portanto, é um bom referencial para o desempenho da CPU enquanto navegando na ‘internet’. Por conta desse benchmark rodar direto do navegador, foi utilizado a última versão do Google Chrome na obtenção desses resultados, caso alguém se interesse, esse é o link para o teste.
• PCMark10 Express, que se trata de uma ferramenta benchmark generalista que testa diversos aspectos do uso cotidiano do computador, no caso, ele simula tempo de inicialização dos aplicativos, navegação na ‘internet’, videoconferência e aplicativos de escritório, no caso, ele é muito interessante por conta da integração de softwares de código livre reais que fazem cada uma dessas funções, o que implica que ele não é só mais um benchmark sintético. Para esses testes, foi utilizada o preset “Express”, cujos detalhes podem ser verificados nesse documento, a RX 6800 XT e o PCMark10 instalado no SSD Kingston A400.

Sobre o desempenho, em 1T (singlethread), como era de se esperar, o R9 7900 acabou não sendo limitado pelo TDP de 65W, afinal, na pior das hipóteses, o consumo individual de cada núcleo tende a ser menor que 15W, ou seja, ainda com folga mesmo nas configurações padrão. Isso pode ser atestado por meio de benchmarks como o Cinebench R20 e o Geekbench 3 “singlethread”, cujas pontuações se mantiveram na margem de erro mesmo com TDP maior liberado.

Já a respeito, desempenho nT, a maior margem no TDP trouxe ganhos de até 15% em alguns dos casos, como o Cinebench R20 MT e o Blender, porém, mesmo nesses testes, a maioria desse desempenho já apareceu com 105W, escalando pouco até os 170W. Em relação ao i9 12900K com MCE ligado, ele foi ligeiramente superior ao R9 7900 em stock, porém, sua vantagem acabou desaparecendo assim que o TDP do Ryzen foi “liberado” até os 105W.

• Benchmarks em jogos:

Agora chegou a hora dos testes em jogos e para isso foram utilizados os seguintes títulos:

• O 3DMark Time Spy, que se trata de um benchmark sintético que usa DX12, compute shaders, SSSE3 e vários outros recursos também usados na maior parte dos jogos modernos, o que significa que ele é uma boa base comparativa nessas situações, além de claro, ser usado nos rankings de overclock. O seu “whitepaper” pode ser encontrado nesse link.
• O BeamNG é um simulador de física trajado de jogo de corrida e a ferramenta BeamNG Banana Bench inclusa nele simula o desempenho do jogo conforme se aumenta a contagem de carros controlados por AI e no final retorna o melhor resultado obtido, sendo que esse teste ainda exige um pouco menos da CPU do que o jogo, afinal de contas, ela roda em modo texto e não tem a carga do render.
• No Cyberpunk 2077, foi utilizada a versão 1.52 do jogo, rodando em 720p no preset “Low” e 1080p com o preset “High”, onde foi utilizado a cinemática a missão “The Rescue”, começando no momento em que o carro sai da garagem até o que a van entra na frente.
• No CS GO, foi utilizado o mapa de FPS Benchmark com o jogo rodando em 768p com o restante das configurações iguais a desse “pro player“, pois quem joga esse título de forma competitiva costuma sacrificar os detalhes em detrimento de roda-lo com a maior taxa de quadros possível visando diminuir ‘input lag’.
• Para o SOTTR, foi usado o benchmark integrado ao jogo com configuração 720p Low e 1080p High + TAA. Abaixo estão as configurações gráficas utilizadas para obtenção dos números:

• Benchmarks sintéticos:

Nos benchmarks sintéticos, houveram ganhos razoáveis de desempenho no BeamNG Drive ao liberar o TDP da CPU, o que era de se esperar, já que ele escala com mais threads, enquanto no Time Spy, os ganhos foram mais modestos.

• Benchmarks em jogos – 720p/768p/1080p:

Alguém pode dizer “Nossa, mas quem que joga em 720p em pleno 2022?”, o que de fato, é um questionamento válido, porém, o ponto de se testar os jogos com essa resolução baixa é, na verdade, verificar até onde cada CPU consegue “empurrar” as taxas de quadros em um cenário em que a GPU não é um fator limitante, sendo especialmente relevante para ter-se uma noção se a CPU vai conseguir empurrar uma GPU muito mais poderosa sem limitar muito seu desempenho ou se vai conseguir segurar as mínimas no caso de estar usando um monitor com taxa de atualização elevada.

Aqui, cada jogo respondeu de uma maneira diferente a margem extra no TDP, por exemplo, o CS:GO apresentou um salto razoável indo dos 65W para os 105W, porém, praticamente não houveram ganhos acima disso. Já no SOTTR e Cyberpunk 2077, os ganhos vieram com 120W, não mudando quase nada com 105W e depois com 170W, porém, é necessário ressaltar que a diferença foi bastante tímida, especialmente em 1080p.

• Consumo e temperatura:

Em relação ao consumo, foi realizada a medição diretamente nos conectores de 8 pinos da placa-mãe usando um ElmorLabs PMD, o qual permite monitorar a corrente, tensão e potência tanto nos conectores EPS quanto nos PCI-E.

Foi utilizado o Blender renderizando a animação Classroom por cerca de 15 minutos para registrar tanto o consumo quanto as temperaturas em load. Especificamente em relação ao consumo, ele foi bastante similar ao observado no Cinebench R20, com o mesmo ocorrendo em outras situações em que o processador está limitado pelo TDP. A temperatura ambiente no dia dos testes foi de cerca de 25 °C.

O Ryzen 9 7900 se mostrou extremamente eficiente com TDP padrão, o que garante que ele não deve ser um desafio nem mesmo para a mais simples das placas-mãe, agora, ao aumentar os limites do TDP, o consumo aumentou em 70% com 105W e virtualmente dobrou com 120W, o que obviamente não se traduziu em ganhos de desempenho na mesma proporção, com um incremento de 13% para o dobro do consumo.

Já sobre a temperatura, em stock, o R9 7900 ficou nos 56 °C de pico para o CCD mais quente, enquanto com 105W de TDP, ela foi para os 78 °C, 88 °C com 120W e por fim, superando os 90 °C com 170W.

• Conclusão:

Diante dos testes e resultados apresentados, foi possível chegar nos seguintes pontos:

Relativo ao desempenho em aplicações, o Ryzen 9 7900 foi muito bem, andando perto do i9 12900K em vários testes, porém, com consumo e dissipação menores, bastando aumentar o TDP máximo para 105W para superar o processador da Intel.

É interessante observar que os ganhos de desempenho “singlethread” foram bastante tímidos ou inexistentes ao se aumentar apenas o TDP, lembrando que nesse artigo, não tocamos no ajuste de offset de boost máximo, ou seja, os ganhos aqui foram apenas em aplicações “multithread” mesmo.

Do desempenho em jogos, o R9 7900 foi bem mesmo em stock, ganhando performance ao subir a TDP para 105W no CS:GO e 120W no SOTTR e Cyberpunk 2077, contudo, cabe observar que os ganhos de desempenho foram, em geral, tímidos e mais restritos a 720p, ou seja, algo que provavelmente só vai interessar àqueles que precisam extrair até a última gota de sangue de desempenho do sistema e nesse caso, ainda existem outras abordagens mais eficientes para se chegar lá, algo que será discutido em outro artigo futuro.

A respeito do consumo e dissipação térmica, como era de se esperar de um modelo com TDP de apenas 65W, o R9 7900 foi extremamente eficiente em stock, consumindo apenas 93W em plena carga, com temperatura abaixo dos 60 °C.

Ao aumentar o TDP para 105W, observamos um ganho de desempenho de 12% no Cinebench R20 para um consumo 70% superior e temperatura máxima em toleráveis 78 °C. Esticar ainda mais o TDP fez o consumo mais do que dobrar em relação ao stock, tudo isso para 2% a mais de performance em relação aos 105W, o que definitivamente não vale a pena.

Do custo de aquisição, o Ryzen 9 7900 pode ser encontrado no Brasil por preços na casa dos R$2700, algo similar ao do i7 13700K, que talvez seja o seu competidor mais próximo e um pouco superior do ponto de vista do desempenho, ainda que consumindo e dissipando mais para isso. De todo modo, o Ryzen 9 7900 é uma excelente opção para cenários em que os consumo, dissipação e desempenho “multithread” são fatores importantes, por exemplo, em builds compactas ou em placas-mãe mais simples com VRM limitado, sendo uma das melhores opções do mercado para esses públicos.

E é isso! Dúvidas, perguntas e sugestões são bem-vindas! Até a próxima!

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