Oberklasse-Prozessoren Ryzen 5000: AMD legt einen oben drauf

Inhaltsverzeichnis

Die vierte Desktop-Prozessorgeneration Ryzen 5000 mit Zen-3-Architektur für AM4-Mainboards geht an den Start. AMD stellt zunächst vier Modelle vor: Ryzen 9 5950X mit 16 CPU-Kernen, den 12-Kerner Ryzen 9 5900X, den 8-Kerner Ryzen 7 5800X sowie den 6-Kerner Ryzen 5 5600X. Die zwei Topmodelle stellte uns der Chiphersteller vorab zum Testen zur Verfügung.

AMD konzentrierte sich beim Design der Zen-3-Architektur auf Singlethreading-Leistung, die für wenig parallelisierte Software und 3D-Spiele wichtig ist. In Multithreading-Anwendungen überzeugten schon die Ryzen-3000-Vorgänger; die Nachfolger stellen nun rundum gelungene Gesamtpakete sowohl mit hoher Single- als auch mit hoher Multithreading-Leistung dar.

Spiele-Benchmarks

So ist der Ryzen 9 5900X Intels schnellstem Gaming-Prozessor Core i9-10900K in allen von uns getesteten Spielen mindestens ebenbürtig, häufig aber schneller: Im Action-Rollenspiel "Assassin's Creed: Odyssey" herrscht Gleichstand; in "Metro: Exodus", "Shadow of the Tomb Raider" und "Far Cry 5" liegt der Ryzen 9 5900X hingegen 5 bis 9 Prozent vorne.

Dabei haben wir den Core i9-10900K innerhalb seines 56-sekündigen 250-Watt-Turbos gemessen – also Best-Case-Bedingungen für Intel, auch wenn das Powerlimit in Spielen nicht ausgereizt wird. Beeindruckend ist der Vergleich Ryzen 9 5900 vs. Ryzen 9 3900: In mehreren Spielen steigt die Bildrate um 35 bis 40 Prozent, allerdings ziehen Titel wie "Assassin's Creed: Odyssey" den Schnitt herunter. AMD nennt daher ein durchschnittliches Plus von 26 Prozent in Spielen.

Der 16-Kerner Ryzen 9 5950X fällt leicht hinter den 12-Kerner Ryzen 9 5900X zurück, obwohl er einen nominell höheren Boost-Takt hat. Ein Hinweis darauf, dass das Powerlimit bei so vielen Rechenkernen limitiert.

Spiele-Benchmarks, gemessen unter Windows 10 (2004), 16 GByte RAM (nach Spezifikation) und GeForce RTX 3080 (456.71 WHQL)
Spiel	Assassin's Creed: Odyssey	Metro: Exodus	Shadow of the Tomb Raider	Far Cry 5
Einstellungen	DX11, Full HD, Hoch	DX12, Full HD, Normal	DX12, Full HD, Hoch, SMAA, 16x AF	DX11, Full HD, Hoch, SMAA
Ryzen 9 5950X	125 fps	186 fps	186 fps	168 fps
Ryzen 9 5900X	126 fps	195 fps	189 fps	179 fps
Core i9-10900K	127 fps	186 fps	175 fps	164 fps
Ryzen 9 3950X	120 fps	138 fps	138 fps	124 fps
Ryzen 9 3900X	120 fps	143 fps	136 fps	131 fps
Ryzen 7 3700X	112 fps	140 fps	132 fps	124 fps

Hoher Boost

Ein Teil des Leistungssprungs kommt durch hohe Taktraten. Die von AMD angegebenen Frequenzen sind bei den Ryzen-5000-Prozessoren nicht mehr als Fixpunkte zu verstehen: Im Test lag der Boost bei beiden Prozessoren rund 150 MHz über den erwarteten Werten – laut AMD normal, solange Parameter wie Leistungsaufnahme, Stromfluss und Kühlung nicht limitieren. Auf der anderen Seite haben wir beim Ryzen 9 5950X unter synthetischer Volllast mit Prime95 (Small FFTs) Frequenzen unterhalb des Basistakts gesehen.

150 MHz mehr Takt bedeutet im Falle des Ryzen 9 5950X bis zu 5,05 GHz, die der Prozessor ab Werk erreicht. Dabei verwendet AMD für die CPU-Chiplets weiterhin 7-Nanometer-Technik von Chipauftragsfertiger TSMC, wie sie schon bei den Ryzen 3000 XT zum Einsatz kam. Die getrennten I/O-Dies mit Globalfoundries' 12-nm-Technik übernimmt AMD von den Ryzen-3000-CPUs.

Flotte 8-Kern-Cluster

Tiefergehende Änderungen betreffen die Architektur, insbesondere den Aufbau der CPU-Chiplets: Bei Ryzen 3000 bestand ein solcher aus zwei Vierkern-Clustern (CCX) mit jeweils 16 MByte Level-3-Cache, wobei die zwei Cluster nur mittels Umweg über das I/O-Die miteinander kommunizieren konnten. Hüpfte ein Thread zwischen den CCX, kostete das Latenz und damit Leistung.

Bei Ryzen 5000 besteht ein CPU-Cluster nun aus acht Rechenkernen mit einem gemeinsamen 32-MByte-L3-Pool. Das hat zwei Vorteile: Thread-Sprünge kosten nicht mehr so viel Leistung, zudem können einzelne CPU-Kerne auf die vollen 32 MByte L3-Cache zugreifen. Das hilft in Anwendungen, die wenige Kerne auslasten.

Zu den weiteren Verbesserungen zählen Optimierungen an den Caches, der Sprungvorhersage und den Ausführungseinheiten sowie verbreiterte Integer- und Gleitkomma-Pipelines.

Cinebench-Bestwerte

Die Anpassungen zweier Ryzen-Generationen reichen in Summe, um die Leistung pro CPU-Kern innerhalb von drei Jahren fast zu verdoppeln, wie ein Blick auf den gut vergleichbaren Render-Benchmark Cinebench R20 zeigt: Der 16-Kerner Ryzen 9 5950X schafft im Multithreading-Test gut 10.000 Punkte – der 32-Kerner Ryzen Threadripper 2990WX (Zen+, im August 2018 vorgestellt) setzt sich mit etwa 11.500 Punkten nur leicht davor.

Im Singlethreading-Cinebench schaffen der Ryzen 9 5950X und Ryzen 9 5900X die von AMD in Aussicht gestellten 640 bis 650 Punkte. Intels Core i9-10900K hinkt mit knapp 540 Punkten hinterher

Benchmark	Cinebench R20
Modus	Singlethreading	Multithreading
Ryzen 9 5950X	652	10.184
Ryzen 9 5900X	639	8639
Core i9-10900K	537	6384
Ryzen 9 3950X	534	9188
Ryzen 9 3900X	534	7372
Ryzen 7 3700X	513	4910

Fazit: starke Vorstellung

Wer zurzeit einen schnellen Spieleprozessor sucht, kann bedenkenlos zu AMDs Ryzen-5000-Serie greifen. In der Oberklasse stellt der Ryzen 9 5900X das attraktivste Gesamtpaket dar: Er bietet 12 flotte CPU-Kerne mit hohen Taktfrequenzen, ohne dass die Leistungsaufnahme limitiert. Der Aufpreis von 100 Euro beziehungsweise 22 Prozent zum Ryzen 7 5800X fällt für 50 Prozent mehr CPU-Kerne moderat aus. Einen günstigeren Achtkerner in Form eines Ryzen-7-3700X-Nachfolgers hat AMD bisher nicht vorgestellt.

Spezifikationen Ryzen 5000 vs. Ryzen 3000 XT (CPU-Fassung AM4)
Prozessor	Kerne / Threads	Basis- / Boost-Takt	L3-Cache	TDP	Preis
Ryzen 9 5950X	16 / 32	3,4 / 4,9 GHz	64 MByte	105 W	800 €
Ryzen 9 3950X	16 / 32	3,5 / 4,7 GHz	64 MByte	105 W	670 €
Ryzen 9 5900X	12 / 24	3,7 / 4,8 GHz	64 MByte	105 W	550 €
Ryzen 9 3900XT	12 / 24	3,8 / 4,7 GHz	64 MByte	105 W	430 €
Ryzen 7 5800X	8 / 16	3,8 / 4,7 GHz	32 MByte	105 W	450 €
Ryzen 7 3800XT	8 / 16	3,9 / 4,7 GHz	32 MByte	105 W	310 €
Ryzen 5 5600X	6 / 12	3,7 / 4,6 GHz	32 MByte	65 W	300 €
Ryzen 5 3600XT	6 / 12	3,8 / 4,5 GHz	32 MByte	95 W	200 €

Nutzer eines X570- oder B550-Mainboards können den Prozessor nach einem BIOS-Update aufrüsten. Für X470- und B450-Platinen sollen entsprechende Versionen Anfang 2021 erscheinen.

Für Intel spricht in der Oberklasse derweil kaum noch ein Kaufargument, solange die aktuellen Core-i-10000-Modelle nicht günstiger werden: Ryzen 5000 ist in quasi allen Belangen schneller und gleichzeitig effizienter. Intels Antwort kommt voraussichtlich erst im März 2021 in Form der 11. Core-i-Generation (Rocket Lake-S).

Einen umfangreichen Test mit weiteren Architekturdetails, Anwendungs-Benchmarks und Messungen zur Leistungsaufnahme finden Sie in der c't 24/2020 und bei heise+.

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(mma)