Turboskandál s Ryzeny 3000. Nedosahují svoje maximální takty, prý to zlepší aktualizace

Prakticky hned od vydání Ryzenů 3000 bylo kritizováno, že jejich maximální turbo frekvence je extrémně vyšponovaná a je i 200–300 MHz nad maximální úrovní přetaktování na všech jádrech. Také se nedá dosáhnout na všech jádrech, nicméně množí se i stížnosti na to, že jí CPU uživatelům nedosahují vůbec, s menším nebo větším přiblížením. Rakouský nadšenec (jakož i zaměstnanec obchodu Caseking) Der8auer proto uspořádal anketu na youtube, kdy sbíral údaje od majitelů Ryzenů 3000 o tom, jak vysoko jim procesor boostuje. Výsledky byly nemilým překvapením, protože frekvence, které uživatelé reportovali, byly od maximální frekvence boostu ve specifikacích většinou docela daleko.

Der8auer 2726 reportů od uživatelů (dohromady pro všech pět teď prodávaných 7nm Ryzenů 3000), přičemž byly jednotlivě zkontrolovány a některé byly vyloučeny (ty, používající přetaktování přes PBO, či v jednom případě exotické chlazení s podchlazenou vodou). Z těchto dat udělal Der8auer grafy pro jednotlivé modely, v nichž je uvedená distribuce dosažených frekvencí po jednotlivých 25MHz krocích. Grafy můžete vidět níž v galerii.

Statistiky maximálních boostů* Ryzenů 3000

Pro Ryzen 5 3600 došel k výsledku, že na ve specifikacích uvedených 4,2 GHz (nebo výš, což by ovšem mohla být chyba měření, nebo vliv desky, která automaticky zvyšuje BCLK) se dostalo 49,8 % těchto modelů. Pro modely CPU s vyššími boosty jsou pak ale procenta výrazně pod polovinou. Ryzen 5 3600X se na svých 4,4 GHz dostal jen v 9,4 % případů (podobné procento se pak dostalo na 4375 MHz, větší množství kusů zvládla až mety 4325 a 4350 MHz).

Galerie: Statistika maximálních boostů dosažených Ryzeny 3000 (anketa Der8auera)

Nejpopulárnější Ryzen 7 3700X, pro nějž bylo nejvíce výsledků (přes 1000), zaznamenal 14,7 % CPU, které se dostaly na svých maximálních 4,4 GHz (ovšem poměrně dost se jich pak dostalo na hned následující stupeň 4375 MHz, jak lze vidět v grafu). Ryzen 7 3800X s vyšším maximálním boostem 4,5 GHz měl jen asi 150 vzorků, z nichž se na maximální turbo dostalo 26,7 %, U některých z toho byla tato frekvence vyšší. Tento model má podle některých zdrojů reálný strop turbo boostu nastavený interně výš, než je specifikace – na 4550 MHz – což asi vysvětluje tyto výsledky. Hodně čipů se pak dostalo na o stupínek nižší hodnotu než je ve specifikacích, 4475 MHz.

Dvanáctijádro Ryzen 9 3900X má nejvyšší maximální boost dle s specifikací – 4,6 GHz. Navíc opět interně má jeho řídící jednotka údajně povoleno ještě o trošku víc, 4650 MHz. Takovéto výsledky v grafu skutečně jsou. Ale na 4,6 GHz (nebo výš) se dostalo jen 5,6 % exemplářů. Na dvě nižší příčky (4550 a 4575 MHz) se dostalo o dost víc čipů, ale nejčetnější případ je až 4525 MHz a hodnota 4500 MHz je podobně četná jako 4550 a 4575 MHz. Toto jinak asi nelze vysvětlit variabilitou mezi deskami. Jak můžete v galerii vidět na dvou grafech s daty pro vybrané jednotlivé modely desek, takt se stejně liší i mezi různými exempláři stejné desky.

Kromě samotného nízkého procenta čipů, které se dostanou na uváděný maximální boost, je tu jinak ještě jeden problém. Hodně čipů končí o hodně níž, než je maximum, nejen o těch dejme tomu snesitelných 25–75 MHz. Za nejčetnějšími hodnotami je v grafech ještě „ocas“ výsledků, kterých sice třeba není tolik, ale jdou i hodně hluboko dolů (u R9 3900X můžete vidět relativně dost zastoupené hodnoty 4250 až 4450 MHz). Podle Der8auera budou nejnižší z těchto výsledků asi ovlivněné bugy v BIOSu nebo podobnými problémy, ale část z těchto výsledků (přinejmenším třeba ty vyšší z nich) také může způsobovat neschopnost CPU.

* při delším běhu Cinebench R15 na jednom jádru

Je třeba říct, že tato čísla neříkají úplně striktně, že taková je úplně maximální frekvence, kterou daná CPU v turbu jsou schopná nastavit. Kritéria byla trošku specifičtější – jde o nejvyšší frekvenci, kterou CPU nasadilo při běhu jednovláknového Cinebench R15, přičemž pro její zaznamenání má být použité HWiNFO, s periodou měření půl sekundy. Nízká „úspěšnost“ turba je i tak dost překvapivá (náš exkolega nyní působící na Slovensku například říkal, že jeho vzorek R9 3900X k 4,6 GHz boostoval, ovšem nešlo o prodejní kus). Zaznamenána jinak také byla vždy špičková frekvenci, takže během benchmarku pak jádro většinou asi šlo i níž.

Teoreticky by použití programu Cinebench mohlo situaci zhoršit, tento program jádra Zen(2) zdá se vytěžuje poměrně silně. Jenže to asi není zrovna pádná omluva, pak by se zase dalo ptát, jestli je úplně v pořádku, že se maximální turbo dostaví jenom v nějakých nenáročných programech a ne v těch více výživných, které ho ale zase víc potřebují. Podle Der8auera také Cinebench pro tyto účely doporučilo samo AMD. Vypadá to, že někdy schopnost Ryzenu boostovat také zhoršuje běh aplikací na pozadí (launchery Steamu, Uplay a podobně), které patrně někdy z pohledu CPU vypadají jako zátěž na dalším jádru a omezí turbo pro onu hlavní běžící jednovláknovou aplikaci. Ale nevím, jak moc je toto rozšířené a opět se pak zase můžeme ptát, jestli takové chování také není samo o sobě chyba (a ne omluva). Přesně tento problém se také Der8auer pokusil vyloučit, explicitně v pokynech uvádí, že takové aplikace (Steam výslovně zmíněný) na pozadí měli uživatelé zavřít, takže toto asi mohlo ovlivnit výsledky jen tehdy, pokud by někdo pokyny ignoroval.

Problém, který z tohoto vyvstává, je vám asi jasný – 7nm Ryzeny svoje maximální turbo dosahují málo často nebo jen na krátkou dobu (jak bylo řečeno, ona perioda měření byla půl sekundy, takže nějaká bleskovka, která může pomáhat třeba s responzivností aplikací, mohla zůstat být nezaregistrována – kromě toho měření začínalo podle metodiky až po spuštění zátěže, takže pokud maximum je vždy jen při jejím započetí, také by se do výsledků nedostalo). Případně nastává maximum málo často a  zároveň i jen na krátkou dobu. To, co znamená „maximální turbo“ je asi dost otevřené interpretaci, ale minimálně se dá říct, že význam tohoto údaje u Intelu je naprosto jiný.

Problém ve značení, ne ve výkonu?

Der8auer sám upozorňuje, že toto není nic proti výkonu Ryzenům 3000, který je reálně dobrý a tyto procesory může srdečně doporučit (toto naleznete na konci videa). Z určitého úhlu pohledu by se dalo tedy říct, že problém je v reprezentaci, kdy AMD zbytečně dalo do specifikací vysoké a málo časté hodnoty pro efekt, a mělo raději použít systém z GPU, kdy se uvádí jakési maximum či typické turbo, které ve skutečnosti ale maximem není (a skutečný strop by uveden nebyl). To mě osobně zase přijde matoucí, ale předešlo by to podobným kontroverzím. Pravda, zůstalo by i tak to, že mezi exempláři CPU je variabilita.

Galerie: Statistika maximálních boostů dosažených Ryzeny 3000 (anketa Der8auera)

AMD uvádí, že boost snižuje chyba, slibuje opravu…

Tato ministudie už chvíli budí internetové kontroverze, ovšem vypadá to, že ještě nemusí jít o úplně definitivní podobu toho, jak se Ryzeny 3000 chovají. AMD totiž nakonec včera vydalo prohlášení (viz techPowerUp), podle kterého by na tento problém měla přijít určitá oprava či záplata, což implikuje, že by se situace s variabilitou dosažených frekvencí mohla zlepšit. Schválně neříkáme, že by to měla být oprava v silném slova smyslu, která by toto vyřešila plně, to nikde slíbeno není.

AMD uvádí, že frekvence boostu je závislá na mnoha faktorech – na provedení počítače (chlazení, napájení, deska), ale také na charakteru běžícího programu. To z mého pohledu říká, že maximum nelze očekávat u každého typu úlohy. Ovšem zároveň AMD píše, že při studování této zpětné vazby byl ve firmwaru (asi jednotky řídící Precision Boost) objeven problém, který snižuje boost „v některých situacích“. Základní desky by měly dostat aktualizace, které tento problém odstraní. (Podle neoficiálních zvěstí by mělo jít o update firmwaru jednotky SMU na verzi 46.44.00). Více informací o této věci má být zveřejněno 10. září. BIOSy ke stažení a naflashování do desek by se snad měly začít objevovat po tomto datu, přičemž to může dny až týdny trvat a desku od desky se to asi bude lišit.

We closely monitor community feedback on our products and understand that some 3rd Gen AMD Ryzen users are reporting boost clock speeds below the expected processor boost frequency. While processor boost frequency is dependent on many variables including workload, system design, and cooling solution, we have closely reviewed the feedback from our customers and have identified an issue in our firmware that reduces boost frequency in some situations. We are in the process of preparing a BIOS update for our motherboard partners that addresses that issue and includes additional boost performance optimizations. We will provide an update on September 10 to the community regarding the availability of the BIOS.

Nečekal bych raději, že po této aktualizaci bude na všech CPU najednou během celého Cinebench R15 ST těch 4,4 GHz, 4,5 GHz a 4,6 GHz. Do jaké míry byly deficity ovlivněné zrovna touto chybou a do jaké míry jsou prostě reálnou vlastností čipů Matisse, to teď netušíme. Tudíž ani nelze vědět, kam se po odstranění nedostatku takty vrátí. Lepší asi bude očekávat nějaké konzervativní menší zlepšení. Je možné třeba i to, že tyto opravy budou řešit zmíněné „ocasy“ výrazně nižších výsledků, a ne to, že se značná část čipů drží v pásmu 25–100 MHz pod maximálním inzerovaným boostem. To by se pak asi dalo, respektive muselo přijmout jako vlastnost těchto procesorů, ať se nám to už bude líbit (a ať už to třeba někdo napadne v USA u soudu, jako reprezentaci architektury Bulldozer…), nebo ne. Procesory každopádně budou mít takový výkon, jaký mají, bez ohledu na to, jak jsou označené.