Битва рабочих станций: AMD Ryzen Threadripper vs. Intel Core X

     Рынок рабочих станций буквально взорвался, когда компания AMD выпустила платформу Ryzen Threadripper, которая предлагает 16-ядерный процессор по разумной цене. Многих это навело на размышления о том, чем же удивит нас их следующая машина. А сейчас давайте поставим друг против друга лицом к лицу машину AMD и аналогичную машину Intel и посмотрим, на что способна каждая из этих рабочих станций. Для этого у нас есть более двадцати подходящих сценариев.

AMD vs. Intel: как мы тестируем рабочие станции

     В начале этого года мы устроили состязание двух топовых платформ – одна с процессором Intel Core X, другая с процессором AMD Ryzen Threadripper, в котором оценивалась только производительность CPU, но не системы в целом. Для пользователей рабочих станций, которые рассчитывают также и на профессиональные GPU, тех результатов явно недостаточно.

     Эта статья дает более полное представление о том, как ведет себя каждая платформа при решении тех или иных типовых задач – причем именно платформа в целом, а не отдельные ее компоненты.

     По этой причине я старался использовать как можно меньше синтетических тестов. То, что на одной платформе можно получить пропускную способность памяти 60 ГБ/с, а на другой – 50 ГБ/с, в данном случае не очень интересно. Меня больше интересует итоговый общий результат при работе с реальными приложениями; или, когда нет возможности провести тест с реальным приложением, синтетический тест должен максимально соответствовать ему по характеру нагрузки. Как, например, наши игровые бенчмарки UL и Unigine.

     Цель данной статьи можно сформулировать так: показать, как ведут себя указанные платформы AMD и Intel в различных сценариях, с которыми могут иметь дело рабочие станции. Некоторые пользователи, отдавая окончательное предпочтение одному из вариантов, часто – чаще, чем вы думаете, – просто не знают, что в их случае лучше было бы выбрать противоположный вариант.

     Например, на одной и той же фиксированной тактовой частоте AMD Threadripper однозначно будет работать медленнее, чем Intel Core X. И какое, по большому счету, значение это имеет для тех, кто работает с Redshift, V-Ray, SolidWorks и т.д., и т.п.? Если для вас решающее значение имеет производительность видеокарты, то платформы Intel и AMD дают вам примерно одинаковые возможности – и при этом каждая имеет свои уникальные достоинства.

     Всегда лучше знать, с какого рода нагрузкой будет работать ваш компьютер. Это уже стало прописной истиной. Потому что чем лучше вы будете информированы перед принятием судьбоносного решения о покупке, тем счастливее вы в конце концов окажетесь. В некоторых случаях суперпроизводительность вам выдаст платформа AMD, в других случаях – Intel. Вы можете сверяться с этой статьей при оценке производительности в конкретных приложениях; она также может помочь вам определиться с тем, куда вложить свои кровные денежки.

     Наконец, эта статья охватывает множество различных типовых сценариев для рабочих станций. В некоторых из них максимально нагружается только процессор, в других – только видеокарта. Иногда, для ускорения всего процесса, с высокой нагрузкой работают одновременно и процессор, и видеокарта. Среди рассмотренных здесь сценариев – визуализация объектов моделирования, рендеринг, кодирование и – для ровного счета – немного игровых задач.

Тестовые конфигурации

     Сравнивать эти две платформы весьма непросто. И совсем не в том смысле, в котором сложно сравнивать спорткар с микроавтобусом; платформы AMD и Intel находятся в одной весовой категории. Обе рабочие станции оснащены 16-ядерными процессорами и достаточно мощными системами охлаждения (у AMD – Enermax, у Intel – NZXT). И еще нам очень повезло с тем, что память G.SKILL есть в списках QVL обеих материнских плат – это позволяет использовать на обеих платформах одни и те же настройки памяти.



     И, поскольку в любом из наших тестов задействуется не более 32 ГБ системной памяти, комплекты модулей памяти G.SKILL 4 х 8 ГБ здесь более уместны, чем привычные нам 64-гигабайтные комплекты модулей памяти Corsair, которая тоже есть в списке QVL обеих плат. Архитектура Zen заметно выигрывает при использовании быстрой памяти, поэтому, по возможности, для нее лучше приобрести DDR4-3200.

     Чтобы условия тестирования были максимально близкими к условиям работы с реальными приложениями, мы тестировали рабочие станции с настройками EFI, установленными по умолчанию – с одним исключением, которое связано с выбором профиля памяти. При выбранном профиле XMP на машине Intel материнская плата ASUS запрашивает разрешение включить автоматическую оптимизацию ядер – здесь мы принимаем эту опцию, в отличие от большинства тех ситуаций, когда мы специально тестируем один процессор. В данном случае наша задача состоит в том, чтобы сравнить рабочие станции при обычных условиях эксплуатации – с теми настройками, которые будут у среднестатистического пользователя. Плата GIGABYTE, которая установлена в машине Threadripper, не делает такого запроса.

Тестовая платформа AMD TR4

Процессор	AMD Ryzen Threadripper 1950X (3.4 ГГц, 16 ядер/ 32 потока)
Материнская плата	GIGABYTE X399 AORUS Gaming 7 EFI: F3j (12 апреля 2018)
Память	G.SKILL TridentZ (4x 8 ГБ; DDR4-3200 14-14-14-34-1T)
Видеокарта	NVIDIA Quadro P6000 24 ГБ (Quadro 397.93)
Накопитель	WD Blue 3D NAND 1 ТБ (SATA 6 Гбит/с)
Блок питания	Enermax RevoBron 80+ Bronze (600 Вт)
Корпус	Enermax Equilence
Система охлаждения	Enermax Liqtech TR4 AIO (240 мм)
Операционная система	Windows 10 Pro (Build 17134), Ubuntu 18.04 (4.15 kernel)

Тестовая платформа Intel LGA2011-3

Процессор	Intel Core i9-7960X (2.8 ГГц, 16 ядер/ 32 потока)
Материнская плата	ASUS ROG STRIX X299-E GAMING EFI: 1401 (21 мая 2018)
Память	G.SKILL TridentZ (4x 8 ГБ; DDR4-3200 14-14-14-34-1T)
Видеокарта	NVIDIA Quadro P6000 24 ГБ (Quadro 397.93)
Накопитель	WD Blue 3D NAND 1 ТБ (SATA 6 Гбит/с)
Блок питания	Corsair Professional Series Gold AX1200 (1200 Вт)
Корпус	Corsair Carbide 600C
Система охлаждения	NZXT Kraken X62 AIO (280 мм)
Операционная система	Windows 10 Pro (Build 17134), Ubuntu 18.04 (4.15 kernel)

     Чем больше я смотрю на эти комплектации, тем больше убеждаюсь в том, что это одно из самых справедливых состязаний, которые мы когда-либо устраивали. Обычно всю картину портит память, вынужденная работать на разных платформах с разной скоростью, но в данном случае мы избавлены от этой проблемы. Число ядер процессора одно и то же, и видеокарты тоже одинаковые. Всё яблочко к яблочку в этих рабочих станциях, которые могли бы сокрушить Apple. И это еще цветочки.

     Единственное, что я здесь, возможно, поменял бы – это SSD: с SATA на M.2. SATA SSD используются здесь по той простой причине, что, во-первых, я хотел сохранить паритет между двумя машинами – чтобы они использовали одинаковые модели накопителей SSD, которые подходят для восстановления операционной системы, поскольку с этой задачей в ходе подобного тестирования приходится сталкиваться довольно часто. А во-вторых, я проводил сравнительные исследования дисков M.2 и SATA, и они не выявили существенных преимуществ M.2. В конце концов, здесь важны не столько модели SSD, сколько то, что обе станции используют одинаковые накопители.

     Все тесты прогонялись на каждой платформе минимум по два раза, а при необходимости – еще и третий раз, если расхождение между результатами первых двух прогонов оказывалось слишком большим. Если какие-то результаты покажутся вам странными, то, скорее всего, мне тоже так показалось, и соответствующие тесты я прогонял по три-четыре раза.

Визуализация объектов моделирования

     Недавно мы подробно рассматривали (с помощью SPECviewperf 13) показатели производительности в программах моделирования с визуализацией, полностью сосредоточив свое внимание на видеокартах. В конечном счете, производительность графической карты имеет здесь определяющее значение, но, если процессор медленный или имеет еще какой-нибудь специфический «пунктик», он может самым неожиданным образом повлиять на общий результат. К счастью, мы собственными глазами можем увидеть некоторую разницу и в результатах, приведенных ниже. Поскольку тут всё довольно просто – один показатель сравнивается с другим – я ограничусь короткими комментариями.







     Кажется, для программ Autodesk больше подходит процессор Intel с высокой производительностью IPC, но в то же время AMD в ряде случаев «дышит в спину» или даже обгоняет команду синих – например, в тесте 3ds Max на разрешении 1080p. Позднее мы рассмотрим еще один тест с 3ds Max (уже с точки зрения рендеринга) и увидим, будет ли там такая же разница в производительности.

     В AutoCAD платформа Intel не только демонстрирует лучшую производительность CPU, но и способствует повышению производительности GPU. Это может показаться странным, но я уже не раз сталкивался с подобными результатами. Таким образом, для AutoCAD выбираем Intel; для остальных программ хорошо подойдет и AMD.





     Вначале я упомянул, что если качество работы ваших приложений зависит главным образом от видеокарты, то остальные комплектующие, включая процессор, имеют не слишком большое значение. Но все-таки имеют, поскольку платформа Intel располагается впереди AMD с довольно комфортным преимуществом в обеих программах – и CATIA, и SolidWorks. Однако производительность платформы AMD нельзя назвать однозначно худшей – на разрешении 4K она располагается почти вровень с Intel.



     До этого момента платформа AMD испытывала трудности в ряде приложений, но только не в Siemens NX. Здесь она фактически превзошла Intel на обоих разрешениях.



     В ходе недавних исследований со SPECviewperf 13 в тесте PTC Creo я столкнулся с неожиданной проблемой. По какой-то причине на видеокартах Radeon Polaris драйвер резко тормозил, из-за чего мне пришлось повторно тестировать каждую видеокарту и использовать для этого разные драйверы. И в этот раз я приступал к тесту Creo затаив дыхание, но всё прошло хорошо. Платформы AMD и Intel на разных разрешениях меняются местами, и снова – это результат многократных прогонов теста. Я всецело разделяю ваше удивление по этому поводу.





     Подборку тестов с визуализацией завершают Medical и Energy, и здесь мы видим практически равные результаты. В этих программах графическая карта вносит в итоговый результат значительно больший вклад, чем процессор.

Рендеринг

     Девять предыдущих бенчмарков наглядно показали, что каждая из двух рассматриваемых платформ имеет свои сильные стороны, которые делают ее более подходящим вариантом для того или иного дизайнерского пакета. В программах с основной нагрузкой на видеокарту некоторые результаты преподнесли нам небольшой сюрприз, и что-то мне подсказывает – впереди нас ждет еще много сюрпризов.

     Рассмотрим теперь производительность наших рабочих станций в восьми приложениях для рендеринга. А следом за ними посвятим немного времени кодированию данных, Linux-приложениям и под конец – играм.

     Рендеринг изображений – это процесс, который может быть значительно ускорен за счет грамотного подбора «железа», причем это утверждение справедливо и для процессора, и для видеокарты. Рассмотренные выше пакеты с визуализацией нагружают главным образом графический процессор, но в приложениях для рендеринга основной акцент может делаться как на GPU, так и на CPU. А в некоторых программах, таких как V-Ray и ProRender, наиболее показательным является комбинированный тест с одновременной нагрузкой на CPU и GPU.





     Предыдущие результаты 3ds Max и Maya характеризуют главным образом производительность платформы в задачах визуализации, тогда как тесты из пакета SPECapc от SPEC дают нам более полную картину, которая включает в себя не только визуализацию – относительно грубое отображение объекта, но и рендеринг – расчет и построение изображения с высокой точностью. Набранные здесь баллы могут служить мерой «полной» производительности.

     В предыдущей серии тестов платформа AMD смотрелась на фоне Intel в основном хорошо, но сейчас, при более объективном и глубоком рассмотрении, можно заметить явные расхождения. Это, вероятно, является результатом лучшей производительности процессора Intel, которая четко проявляется в рендеринге. Как и в случае с AutoCAD, платформа AMD демонстрирует спад производительности GPU даже при использовании одинаковых видеокарт. Немного странно и обидно.



     В тесте V-Ray результаты графического процессора оказываются практически одинаковыми – что на платформе AMD, что на платформе Intel. Но это если вообще не принимать в расчет CPU; а если мы добавим процессор и рассмотрим результаты совместных усилий CPU и GPU, то увидим достаточно заметную разницу. В данном случае более высокая производительность IPC ставит платформу Intel на первое место. И вот ответ AMD:



     Поскольку ProRender поддерживает рендеринг и от CPU, и от GPU, в данной статье эти результаты вполне уместны, как и результаты ряда других тестов (например, Blender, речь о котором пойдет ниже). Здесь всё в значительной степени ожидаемо, за исключением того факта, что в тесте для GPU платформа Intel проиграла AMD несколько секунд. Что касается CPU, то здесь Intel весьма комфортно устраивается на первом месте.



     Программа Redshift в любых задачах с рендерингом очень мало использует CPU; практически весь процесс рендеринга осуществляется графическим процессором, и по его завершении результаты обеих платформ оказываются очень близкими.



     Когда мы имеем в общей сложности больше 20 графиков, бывает забавно иной раз обнаружить среди них курьезный результат. То, что мы здесь видим, – вовсе не опечатка: на машине AMD рендеринг в Blender занимает одинаковое время при использовании что CPU, что GPU. Конечно, я тут же провел перетестирование, держа окно HWINFO открытым, и потратил еще 6 минут 25 секунд на CPU и 6 минут 27 секунд на GPU (вот так, нет в мире совершенства).

     Вернемся к делу: более высокая производительность IPC процессора Intel опять ставит всю платформу впереди AMD. А к пакету Blender мы еще вернемся, когда будем рассматривать Linux-приложения.



     Перед тем, как перейти к результатам теста Cinebench, я хочу заметить, что не уверен в его показательности с точки зрения оценки платформы в целом, но в качестве теста для процессора его вполне можно использовать. Этот автономный бенчмарк основан на версии Cinebench Release 15, и, хотя с тех пор вышло уже четыре поколения этого теста и на данный момент доступна версия R19, Cinebench R15 по-прежнему актуален. Вы можете воспользоваться им, если захотите сравнить производительность вашего процессора в рендеринге с нашими результатами.



     Завершает эту серию тестов OctaneBench, который явно положительно характеризует платформу AMD. И это не проплаченный заранее пиар, а совершенно объективный результат, и разница с Intel тут из разряда существенных. Мне в принципе не нравится идея перекомпоновки тестовой системы с целью контрольной проверки – особенно если она предполагает замену памяти и видеокарты. Тем не менее, пришлось это сделать – для подтверждения первоначального результата.

     И что это в итоге означает? Вопреки сложившемуся мнению, AMD располагает своими достаточно мощными решениями, которые за счет оптимизаций в ряде случаев способны побить козырь Intel в виде более высокой производительности IPC.

Кодирование данных, Linux и гейминг

     Итак, мы рассмотрели наиболее важные, на мой взгляд, характеристики – показатели производительности рабочих станций в задачах визуализации объектов и рендеринга изображений. Нельзя сказать, что другие сценарии требуют на порядок меньше ресурсов, но именно рассмотренные выше нагрузки наиболее показательны с точки зрения оценки вычислительной мощности – особенно рендеринг. Обычные процессоры и видеокарты быстро увязают в подобных проектах, и это означает, что данные тесты еще долго не утратят своей актуальности.

     А завершать наш обзор будут тесты на производительность при кодировании данных, также мы совершим небольшое путешествие в страну пингвинов, то есть проведем ряд тестов с ОС Linux, и, наконец, рассмотрим несколько игровых задач.

Кодирование данных в приложениях

     Если вы не занимаетесь кодированием в рассмотренных здесь приложениях, вам может быть интересно узнать в подробностях, каким образом ваше «железо» взаимодействует с такой нагрузкой (используя AIDA64, HWINFO и т.д.). В некоторых случаях графическая карта почти совсем не задействуется, в других – резко сокращает время кодирования. Последнее в большей степени относится к кодированию медиаданных с очень высоким разрешением или специальному применению эффектов ускорения с помощью GPU.

     Для этого вида тестирования мы выбрали программные пакеты Adobe Premiere Pro и MAGIX Vegas Pro. То есть только два приложения, но они лидируют на рынке программ для редактирования видео и результаты их работы на разном «железе» могут быть весьма показательными. В настоящее время мы осваиваем и другие видеоредакторы, чтобы включить их в наш арсенал тестов, в частности – Capture One и DaVinci Resolve.



     Для установления единообразия все три проекта в этом тесте были сконфигурированы под CUDA, что позволило задействовать как CPU, так и GPU. В итоге, как показывает приведенная ниже диаграмма, платформа AMD в целом уступает Intel, но тем не менее результат теста с кодеком HEVC можно считать очень хорошим, учитывая привычно выдающиеся показатели Intel по части H.265.

     Однако в остальном, принимая во внимание тот факт, что видеокарта здесь задействовалась в той же мере, что и процессор, а в тестах с кодеком H.264 платформа Intel все-таки оказалась заметно впереди, можно сказать, что здесь компания в очередной раз подтвердила свое лидерство.



     В обоих тестах MAGIX Vegas использовался кодек HEVC, и тот факт, что обе платформы показали почти одинаковые результаты, не слишком удивляет, если вспомнить результат предыдущего теста с HEVC в Premiere Pro. Таким образом, при использовании кодека HEVC платформа AMD работает наравне с Intel, при использовании H.264 Intel имеет преимущество.

Linux-приложения

     Поскольку эта статья выступает в качестве общего обзора характеристик производительности рабочих станций AMD и Intel, то нет необходимости запускать на них полный набор наших Linux-тестов. Я решил запустить только некоторые из них, просто чтобы посмотреть, как выглядит положение вещей при использовании альтернативной операционной системы.

     Мы взяли за основу обновленную версию Ubuntu 18.04 вместе с драйвером Quadro 390. Значительных изменений конфигурации не потребовалось, но перед тестированием мы все-таки проверили установку профиля производительности (в каталоге /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_governor).





     Во всех четырех тестах, результаты которых приведены выше, обработку данных производил центральный процессор, и поэтому почти везде с очевидным преимуществом лидирует платформа Intel. Обратите внимание, что в тестах 7-zip и OpenSSL лучшим результатом являются большие значения, а в тесте на компиляцию и в рейтрейсинге (C-Ray) – наоборот, меньшие. Причем самые скромные на первый взгляд показатели OpenSSL в наибольшей степени отражают лидерство Intel в части производительности.



     Возможно, вы вспомнили (а если нет, то ничего страшного), что в тесте Blender (проект Pavillion) на платформе AMD процесс рендеринга занял 385 секунд – независимо от того, использовался для этого центральный или графический процессор. Под управлением Linux в том же самом тесте на рендеринг получился еще более интересный результат. На сей раз у платформы AMD результаты CPU и GPU заметно различаются, зато у обеих платформ получились одинаковые результаты GPU.

     Что здесь еще интересно – под управлением Linux рендеринг в этом проекте осуществляется быстрее, чем под управлением Windows, причем это относится и к CPU, и к GPU. У AMD 385 секунд превратились соответственно в 372 и 336 для GPU и CPU. А у Intel процесс рендеринга на CPU вместо 336 секунд занял всего 298.

Гейминг

     Обычно люди, планирующие покупать или собирать новый компьютер для работы, в этот момент не задумываются об играх, но тем не менее на рабочих станциях можно играть – почти с тем же успехом, что и на игровых машинах соответствующего уровня. Хотя вы вряд ли найдете там оптимизации под конкретные игры (что компенсируется оптимальной работой профессиональных приложений), и вообще, играть на видеокартах для рабочих станций – удовольствие не из дешевых.









     В целом платформа AMD по игровой производительности не дотягивает до уровня Intel, но учтите, что самая большая разница здесь наблюдается на разрешении 1080p. Если вы планирует играть – или работать – на разрешении 4K, то знайте, что в этом случае разрыв между двумя платформами меньше.

Заключение

     Итак, наша статья подходит к концу. Позвольте мне напомнить вам еще раз о двух вещах, упомянутых в самом начале. Во-первых, эта статья не претендует на глубокое исследование, несмотря на большое количество бенчмарков. Все эти результаты помогают составить общее представление о производительности платформ AMD и Intel, но приведенные здесь данные охватывают далеко не весь круг возможных задач. Таким образом, не стоит рассматривать эту статью в качестве исчерпывающего источника информации по теме.

     Во-вторых, основная цель этой статьи – дать общую картину работы платформ с реальными приложениями. В статье отсутствует ряд характеристик, по которым можно было бы дополнительно сравнить эти две платформы, например, пропускная способность памяти, время задержки и т.д. Я не хотел рассматривать здесь слишком много параметров, которые часто не имеют большого значения для обычного пользователя. К тому же подобного рода тесты могут отвлекать внимание от действительно важных результатов.

     Я бы сказал, что обе платформы – и AMD Ryzen Threadripper, и Intel Core X – предлагают энтузиастам достаточно опций, причем некоторые из них вряд ли будут постоянно использоваться. В AMD могут сколько угодно говорить об огромном количестве линий PCIe на своих платформах, но лично я не уверен, что большинство людей будет пользоваться хотя бы половиной. Что в принципе может заинтересовать пользователей – это память с ECC. Платформа AMD Ryzen Threadripper ее поддерживает, а Intel Core X – нет. Вот так.

     Если важен фактор цены, то сложно пройти мимо выгодных предложений AMD. Прошлым летом новый Ryzen Threadripper 1950X стоил $1000, но после выхода поколения Threadipper 2 он значительно подешевел – до $700 (на Amazon), что очевидно выгодно при его производительности. Для сравнения – Intel Core i9-7960X стоит $1400.

     Если же не смотреть на ценники, то здесь, в отличие от обзоров игровых видеокарт, исходя из данных производительности сложно сделать однозначный вывод. Что вы предпочтете – и что вам действительно нужно – зависит от производительности платформы при выполнении конкретных сценариев. Если вы, например, ежедневно работаете в SolidWorks, то большая часть других результатов для вас значения не имеет. Еще раз: всегда стоит знать нагрузку.

     К счастью для энтузиастов, обе платформы предлагают потрясающую производительность. Особенно по сравнению с тем, что мы имели несколько лет назад.