Test • AMD Ryzen 9 7950X3D / Ryzen 7 7800X3D vs Intel Core i9-13900KS : 3D V-Cache ou 6 GHz ?

AMD Ryzen 9 7950X3D

Lancés à l'automne 2022, les processeurs Ryzen 7000 inauguraient un tout nouveau socket AM5. Une première pour AMD depuis de nombreuses années, rendue indispensable par le passage à la DDR5. Le socket abandonne également le ZIF (Zero Insertion Force), pour basculer vers le LGA déjà usité sur les plateformes pro du concepteur ou chez le concurrent. Il se compose de 1718 broches côté carte mère et d'autant de points de contact pour le CPU. Après un lancement initial composé des 4 références "X" (6/8/12 & 16 cœurs), AMD a ajouté 3 modèles dépourvus de ce suffixe et reprenant les caractéristiques respectives (des modèles X de même dénomination), si ce n'est un TDP et des fréquences moindres. Enfin, 3 modèles utilisant le 3D V-Cache ont été annoncés en début d'année, nous testons ce jour les références à 16 & 8 cœurs. Voici un petit récapitulatif des CPU d'ores et déjà disponibles sur ce socket AM5.

En comparaison des Ryzen 9 7950X (699 $) et 7900X (549 $), leurs pendants 3D V-Cache sont au même tarif officiel pour le flagship et en hausse de 50 $ pour la version 12 cœurs.  Par contre, les prix en boutiques vont différer, les nouveaux venus ne profitant pas (encore ?) du marché gris pour faire baisser mécaniquement le street price, il sera donc courant de devoir compter un surcoût de plus de 100 € (et davantage pour le 7900X3D dont le prix officiel est déjà 50 $ plus onéreux que le 7900X) pour s'offrir la version 3D d'une référence. La version à 1 CCD est proposée au même tarif officiel que celui à qui il succède, à savoir le 5800X3D, mais pour les mêmes raisons, l'écart sera là aussi bien souvent supérieur à 100 € en boutique, sans compter le surcoût lié à la plateforme.

Le Ryzen 9 7950X3D trône donc au sommet de la gamme Zen 4. Sans surprise, seule la sérigraphie permettra de différencier ce CPU d'un autre modèle AM5. En retournant (Thérèse) ce dernier, les 1718 points de contact sont bien présents (encore heureux), même si nous avouons bien volontiers ne pas les avoir comptés.

La face avant du Ryzen 9 7950X3D La face arrière du Ryzen 9 7950X3D

Ryzen 9 7950X3D faces avant et arrière

Que nous apprend CPU-Z sur ce processeur ? À première vue, on est très proche d'un R9 7950X, hormis pour le TDP réduit à 120 W. Le CPU comporte également 2 CCD de 8 cœurs chacun, mais ces derniers ne sont pas équivalents pour autant. En effet, un des deux va comporter le fameux 3D V-Cache, constitué de 64 Mo, portant le L3 total à 96 Mo pour ce CCD. Par contre, ses fréquences de fonctionnement seront en contrepartie moindres que celles appliquées sur le CCD ne disposant que de 32 Mo de L3. Pourquoi ne pas avoir opté pour 2 CCD comportant ce 3D V-Cache ? Pour une question de coût de fabrication, mais AMD a également jugé que ce couple hétérogène permettait d'allier le meilleur de chaque technologie : la fréquence élevée pour 8 cœurs afin de satisfaire au mieux les tâches qui y sont sensibles, et 8 cœurs certes plus lents mais avec cette fois plus de cache de niveau 3 afin de contenter là aussi les applications qui en tirent parti. On va retrouver une fréquence en pointe de 5,75 GHz (nous n'avons pas pu capturer cette fréquence avec CPU-Z mais c'est le cas via HWiNFO64 un peu plus bas) lorsqu'un seul cœur est sollicité, on perdra par contre près d'un Gigahertz lorsque tous le seront, même si cette fréquence ne sera pas forcément uniforme selon le CCD considéré.

Les fréquences du Ryzen 9 7950X3D vues par CPU-Z

Fréquences du Ryzen 9 7950X3D (Repos, 1 cœur actif, tous cœurs actifs)

HWiNFO64 permet d'expliciter davantage le fonctionnement du CPU : les cœurs numérotés de 0 à 7 font partie du premier CCD disposant du 3D V-Cache, la fréquence maximale de ces derniers ne dépasse les 5,25 GHz sur notre exemplaire. Les cœurs 8 à 15 sont ceux du second CCD dépourvu de 3D V-Cache, ils peuvent atteindre cette fois jusqu'à 5,75 GHz en pointe. On notera également que la température maximale est relevée sur le CCD disposant du 3D V-Cache.

Fréquences du Ryzen 9 7950X3D via HWiNFO64

Pour en finir avec les fréquences, nous avons également relevé les fréquences avec notre test maison sous Linux (description page précédente), afin de comparer le comportement des Ryzen 9 7950X3D et 7950X. Avec un seul thread, les fréquences sont similaires entre les 2 processeurs, c'est toutefois la seule et unique fois que cela se produit, puisque dès le second thread actif, un différentiel de 300 MHz s'applique entre les 2 processeurs. Attention toutefois, cela s'explique par le fait que notre outil assigne ce second thread sur un cœur du premier CCD (avec 3D V-Cache), on obtiendrait un différentiel moindre en forçant les premières tâches sur le second CCD. Cela démontre donc que selon les choix faits par l'ordonnanceur du système d'exploitation, l'impact sur les performances peut ne pas être négligeable, si la fréquence est déterminante pour une tâche à exécuter. Cela constitue une transition parfaite pour le dernier point que nous souhaitions aborder concernant ce processeur.

Comparaison de l'évolution de la fréquence des Ryzen 9 7950X / 7950X3D

Pour optimiser au mieux l'affectation des tâches au CCD le plus adapté, AMD a inclus dans ses pilotes des services qui vont "aider" au choix. Ils fonctionnent de concert avec le Scheduler de Windows, mais aussi la XBOX Game Bar. Lorsque le mode jeu de Windows 10/11 est actif, cette dernière va affecter prioritairement les jeux tirant parti du 3D V-Cache au bon CCD. Si ce fonctionnement est totalement transparent pour l'utilisateur (à condition que les pilotes et ladite Game Bar soient bien à jour) et se montre plutôt efficace, il est toutefois possible de forcer manuellement l'affectation via l'interface de l'application XBOX Game Bar.

Les services fonctionnant en tâche de fond sous Windows pour tirer au mieux parti du Ryzen 9 7950X3D

AMD Ryzen 7 7800X3D

AMD a également été en mesure de nous fournir un second CPU de cette série 3D. Il s'agit en l'occurrence du Ryzen 7 7800X3D, successeur officiel du précédent 5800X3D, qui se montrait redoutable d'un point de vue ludique au sein de la génération précédente. Il reprend la configuration à un seul CCD, et c'est un euphémisme de dire qu'il était attendu de pied ferme par les joueurs. D'un point de vue visuel, il s'agit sans surprise d'un processeur AM5, qui ne différera des autres qu'au niveau de la sérigraphie.

La face avant du Ryzen 7 7800X3D

Ryzen 7 7800X3D faces avant et arrière

Que nous apprend CPU-Z sur ce processeur ? Il partage le même TDP que ses grands frères à 2 CCD, soit 120 W. Il aura donc potentiellement plus de marge que ces derniers, puisque le budget puissance électrique par cœur est supérieur. Le 3D V-Cache est bien présent, permettant ainsi de tripler la capacité du L3 (96 Mo) par rapport aux 7700X/7600X, n'utilisant eux aussi qu'un seul CCD. Côté fréquence, AMD a été très (très) conservateur puisqu'officiellement, la cadence maximale sous charge légère est de 5 GHz tout ronds. En pratique, notre exemplaire a atteint en pointe 5,05 GHz, soit bien moins (500 MHz) que le Ryzen 7 sans 3D V-Cache et 200 MHz en deçà du CCD de même type sur le R9 7950X, disposant paradoxalement d'une puissance par cœur inférieure, étant donné un TDP identique entre les 2 puces. Lorsque tous les cœurs sont fortement sollicités, la fréquence peut chuter jusqu'à 4725 MHz et même en deçà très brièvement, comme nous allons le voir plus bas.

Les fréquences en fonctionnement du Ryzen 7 7800X3D vues par CPU-Z

Fréquences du Ryzen 7 7800X3D (Repos, 1 cœur actif, tous cœurs actifs)

HWiNFO64 permet de confirmer ce comportement, puisque sous charge continue sévère (ici un rendu Arnold), un cœur est passé sous les 4,5 GHz et 2 autres sous les 4,6 GHz. Il s'agit toutefois de chutes de fréquences très brèves, et la plupart des cœurs fluctueront entre 4725 et 4800 MHz. On notera également que la température maximale ne semble pas limitante, puisqu'autour des 80°C, pas plus que la limite de puissance, HWiNFO64 mesurant un pic à 88 W, loin des 162 W que permet le PPT avec un TDP de 120 W. C'est donc un choix assumé d'AMD de limiter ainsi la fréquence du Ryzen 7 7800X3D, probablement pour éviter que ce dernier ne dépasse le 7950X3D bien plus onéreux, dans certaines tâches.

Fréquences du Ryzen 7 7800X3D via HWiNFO64

Pour finir avec les fréquences, nous avons également soumis les deux Ryzen 7 7000 à notre test maison. Pour faire simple, 500 MHz séparent les deux processeurs, les 2 courbes ne sont pas 100 % parallèles, mais suivent une trajectoire vraiment comparable.

Comparaison de l'évolution de la fréquence des Ryzen 7 7700X / 7800X3D

Voilà, c'est terminé pour les processeurs, passons au descriptif d'une carte mère reçue pour ce test en page suivante.