AMD Ryzen Threadripper 3990X (Video)

AMD je stavio pod svojevrsnu elektrošok terapiju svog glavnog konkurenta na tržištu centralnih procesora. Ovog puta, udar je neubičajeno jak i zove se Ryzen Threadripper 3990X. Brutalni CPU čip sa 64 fizičkih i 128 logičkih jezgara, do sada nezabeležen primerak na desktop workstation platformi visokih performansi. AMD Threadripper generacija na bazi Zen 2 jezugra, donosi duplo više jezgara u odnosu na prethodnu. Uz to dodajte i činjenicu naprednije arhitekture i 15% većih IPC performansi uz sva poboljšanja RAM memorijskog podsistema, Infinity Fabric magistrale i implementaciju PCIe 4.0 standarda, pa je jasno kao dan da su učinjena ozbiljna unapređenje u pogledu poboljšanja performansi.
Ovo nije procesor za eksperimentisanje, testiranje i “čačkanje” jer cena od 4.5K evra jasno sugeriše da vam neće biti do zabave, već je u pitanju pravi alat za usku grupu surovih profesionalaca koji rade u uslovima ograničenih vremenskih resursa.
Ako je jedan Ryzen R9 3950X za klasično AM4 desktop podnožje sa svojih 16 Zen 2 jezgara trenutno nerešiva enigma za slične Intel proizvode, šta tek reći za najnoviji TRX4 “Castel Peak” Threadripper 3990X kao najjači i najmoćniji Zen 2 derivat. Bomba koja je eksplodirala direktno nad glavama Intel konkurencije.
U pitanju je prvi procesor na svetu sa 64 jezgra i mogućnosti da istovremeno izvršava 128 “tredova”. Dupli broj jezgara je postignut zahvaljujući naprednijem 7nm postupku pakovanja tranzistora koji se obavlja u pogonima TSMC-a. Direktan rezultat primene savremenije tehnologije su poboljšane karakteristike potrošnje, grejanja i time upravljanja radnom frekvencijom procesorskih jezgara. O uspehu AMD inženjera najbolje govori podatak da je na TR3990X modelu duplo povećan broj jezgara u odnosu na njegovog prethodnika sa Zen+ jezgrima, ali da je pri tome vrednost prosečne potrošnje ostala nepromenjena. Još je ubedljiviji novi Threadripper ukoliko ga poredite sa direktnom Intel konkurencijom koja na nivou prosečne potrošnje od 280W, nudi model Xeon procesora sa samo 28 jezgara i 56 “tredova” zbog prevaziđene 14nm tehnologije proizvodnje tranzistora. Otuda je AMD nikada jači na polju desktop i workstation računara za profesionalnu namenu, polju na kome je do samo par godina unazad, Intel delovao potpuno nedodirljiv, kilometrima ispred AMD konkurencije. Sada su se za samo par godina, stvari dijametralno promenile.
 
Da bi spakovao toliki broj jezgara pod okrilje samo jednog čipa, AMD i u slučaju TR 3990X modela koristi sada svoj već dokazani čiplet dizajn sa osam 8 jezgarnih Compute Core Die (CCD) čipleta koji sadrže 3.9 milijardi tranzistora svaki na površini silicijuma od 74 mm2. Njihovim radom upravlja IO Die sistemski kontroler koji je produkt 12nm Global Foundries tehnologije. Samo ovaj deo silicijuma površine 416 mm2 sadrži jednako neverovatnih 8.34 milijarde tranzistora.  Krajnji rezultat je impresivan jer jedan ovakav “razarač” raspolaže sa preko 40 milijardi tranzistora spremnih da isporuče trenutno najbolje performanse u svetu centralnih procesora.
Svaki CCD čiplet je povezan direktno sa IOD sistemskim kontrolerom preko Infinity Fabric konekcije koja omogućuje direktnu vezu sa sistemskom memorijom i PCIe resursima. Jezgra preko Infinity Fabric veze mogu maksimalno da čitaju 51 GB/s i da pišu 25.6 GB/s pri taktu “fabrik” magistrale na 1600 MHz!
 
Procesor raspolaže četvorokanalnim memorijskim kontrolerom koji prima i module sa frekvencijom značajno većom od onih propisanih JEDEC specifikacijama. U tom pogledu je isti kao i ostali Ryzen Zen 2 primerci pa je optimalno koristiti module na frekvenciji 3600 MHz kada RAM moduli (mClk), memorijski kontroler(uClk) i Fabrik magistrala (fClk) rade na istom kloku od 1800Mhz u tzv režimu 1:1:1.
Važno je napomenuti da se u profesionalnim aplikacijama savetuje korišćenje 2 GB memorije po raspoloživom jezgru ili još bolje jednom “thread-u”, što nam je potvrdila nekolicina prijatelja koji se bave programiranjem meteoroloških modela i analizom njihovih podataka prikupljenih sa brojnih virtuelnih mašina.  Sve se to poklapa sa konfiguracijom najmoćnijeg Threadripper 3990X modela i mogućnosti TRX40 platforme da adresira maksimalnih 256 GB RAM memorije.
 
Procesor sa 64 fizička jezgra na raspolaganju ima čak 4 MB prvostepene, 12 MB drugostepene i 256 MB trećestepene keš memorije tj ukupno 288 MB memorije za keširanje podataka na centralnom procesoru. Bazna frekvencija jezgara počinje na 2.9 GHz, a najviši, maksimalni Boost korak je dostižan na 4.3 GHz.Zbog očigledno kompleksne građe trenutno najmoćnijeg centralnog procesora današnjice u pogledu prisustva neuobičajeno velikog broja ugrađenih  tranzistora (oko 40 milijardi), neminovno su porasli i električni zahtevi, dok oni koji se tiču strukture podnožja su ostali isti kao na prethodnoj generaciji Threadripper modela. Uglavnom, zbog prvog pomenutog razloga, sa izlaskom Zen 2 generacije Threadripper modela, promovisana je i nova linija matičnih ploča sa sTRX4 procesorskim podnožjem tj AMD TRX40 čipsetom koji je proizvod 14nm Globalfoundries tehnologije. Zbog toga, prethodna kao i sve ostale starije Threadripper platforme – nisu unakrsno kompatibilne sa poslednjom generacijom Threadripper-a na bazi Zen 2 arhitekture.

Iako je u pitanju isti LGA socket sa 4094 pinova, funkcija pojedinih je promenjena tako da stare X399 i nove TRX40 ploče i procesori nisu međusobno kompatibilni. To znači da smo naš novi Threadripper 3990X morali da koristimo u kombinaciji sa potpuno novom matičnom pločom koja koristi pomenuti AMD TRX40 čipset i ponavljamo još jednom, da ovaj procesor ne može biti korišćen na prethodnoj generaciji matičnih ploča sa TR4 podnožjem i AMD X399 čipsetom. To važi i za ostale Threadripper procesore treće generacije na bazi Zen 2 arhitekture. Ovde je bitno spomenuti da su kuleri sa prethodne TR4 platforme tj one koje ste montirali na X399 ploče, kompatibilni sa novim sTRX4 podnožjem i TRX40 matičnim pločama!

Novi čipset donosi korist od 4x veće propusne moći kada je u pitanju transfer podataka na relaciji centralni procesor – čipset. Uz to ide i povećanje ukupnog broja raspoloživih PCIe komunikacionih putanja sa 60 na 72 kao i kompletan prelazak na brži PCIe 4.0 standard ćitave platforme.
Podržano je ukupno 12 USB 3.1 Gen 2 USB konekcija sa maksimalnim transferom od 10 GBs i to 8 od strane TRX40 čipseta i četiri od strane sistemskog kontrolera IOD na samom procesoru. Pored toga čipset ima podršku za rad 4 USB 3.1 sa transferom od 5 Gbps, 12 SATA 3 konekcija + 8 opcionih na IOD procesora. Dostojno jedne prave profi platforme bez uskih grla u transportu podataka.
Ovaj deo možemo sumirati utiscima u pogledu preseka sistemskih zahteva koji su nam, kako je testiranje odmicalo, postavljali sve rigoroznije kriterijume postizanja visokih performansi u kontekstu dugotrajnog rada i želje da performanse održimo konstantno visokim, a to nije nimalo lako, verujte na reč.
Threadripper 3990X je vanserijski procesor u svakom pogledu, jednom rečju malo čudo. Za njega sve i ništa važi, a da bi izvukli maksimalne performanse iz jednog ovakvog procesora, morate koristiti zaista nesvakidašnje kvalitetne komponente, počev od matične ploče, preko ultimativno brzih memorija, isto tako brzog M.2 PCIe x4 SSD uređaja, najboljeg mogućeg rashladnog sistema, provetrenog kućišta itd. Ovu tvrdnju shvatite u bukvalnom smislu!
 
Za matične ploče možete i pretpostaviti jer se njihova cena kreće od 500€ do brojke koja debelo premašuje 1000€. Međutim, pre nego što iscrpite potencijale čak i ovih početnih modela, znajte da je najkritičniji faktor – temepratura tj adekvatan sistem hlađenja koji je najveća prepreka ka postizanju maksimalnih performansi. Zašto? Pa… zato jer ovih 40 milijardi tranzistora u trenutku povuku ogromnu količinu energije koja katapultira temperaturu u deliću sekunde, praktično toliko brzo da nećete shvatiti ni šta se desilo, a sistem će se zbog prevencije od oštećenja ugasiti, dok ste vi još uvek u čudu šta se to zapravo desilo. Promena se dešava u stotom delu sekunde, toliko brzo da nijedan monitoring softver ne može zabeležiti jedan takav “skok” u radu. Naravno, ovo se dešava u PBO i overkloking situacijama tj kada nastojite da postignete maksimalne performanse.
RAM moduli su takođe od velikog značaja za izvlačenje maksimuma performansi, gde još jednom dolazi do izražaja tvrdnja, kako veći broj prisutnih fizičkih jezgara je rigorozniji po pitanju kvaliteta i deklarisanih brzina RAM modula. Ovaj zahtev dolazi još više do izržaja usled rada memorijskog kontrolera u četvorokanalnom režimu i velikog broja modula tj osam komada – koliko prima matična ploča, a sve u kontekstu prethodno pomenutog zahteva prisustva 2 GB po logičkom jezgru. Zvanično deklarisan maksimum je 3200 MHz, a kuriozitet je da je čak i AMD tokom testova koristio 2667 MHz CL20 module, doduše u 32 GB konfiguraciji pojedinačnog modula. Mi smo se odlučili za oštrije 3600 MHz CL16 G.Skill Royal u konfiguraciji 8×8 GB. Ploča i procesor su toliko rigorozni da su odmah pre podizanja sistema diskvalifikovali dva modula jer nisu prošli interni test na zahtevanim brzinama, pa smo samo pukom srećom prisustva rezervnog para, mogli da nastavimo sa testiranjem.
 
A, koliko brza memorija znači Threadripper 3990X primerku, ne možemo vam opisati rečima. Razlika je ogromna. Ovo govorimo iz praktičnog iskustva jer mnogi korisnici misle da im je dovoljan samo CPU da bi dobili “Number Crunching” mašinu, pri čemu kompromis prave upravo na RAM modulima. Greška i to poprilična koja će ih koštati priličnih performansi – pravilo koje važi kod svih Ryzen modela iz Zen 2 generacije, a pojačava se na važnosti kako se povećava i broj prisutnih jezgara u konkretnom modelu Ryzen procesora. Svakako je u zavisnosti i od aplikacije koju izvršavate, jer ima onih manje i više osetljivih na performanse sistemske memorije. Uglavnom, nije mali broj onih koji će TR3990X sistem ostaviti na “Default UEFI” poodešavanjima, a koje znače sigurne postavke sistema u smislu očekivane stabilnosti. Svako dodatno ubrzanje pretpostavlja rizik od nestabilnog rada ukoliko kvalitet komponenti nije na zahtevnom nivou. Sa druge strane, tu je efekat ubrzanja koji nije mali na ovako moćnoj platformi.
Uglavnom na primeru exporta videa u Adobe Premier Pro CC ili renderingu zahtevnih scena u Blender-u, Threadripper 3990X je znao da pokaže skok od 50 pa do čak 90% performansi u slučajevima kada je radio u Default UEFI režimu na 2133 MHz i sa druge strane sa modulima na 3600 CL16 specifikacijma.
 
Što se tiče kulera on je jedan od ključnih i najvažnijih faktora koji utiče koliko ćete MHz izvući iz TR3990X procesora. Otuda morate koristiti vanserijsko hlađenje. Što moćnije, utoliko bolje. Slabašan kuler znači brzo probijanje toplotnog kapaciteta i neminovno obaranje frekvencije. Otuda morate gledati u pravcu apsolutno najboljih “custom open loop” rešenja na bazi hlađenja vodom. Većina standardnih, komercijalnih rešenja neće zadovoljiti apetite ovog 64-jezgarnog “čudovišta” u pogledu vaše namere da što više njih radi bliže granici od 4.3GHz.
 
I to nije sve… jer kod razmene podataka sistem diskova mora biti pakleno brz. Otuda se propručuje korišćenje trenutno najbržih SSD uređaja poput M.2 modela sa PCIe x4 interfejsom i to po mogućstvu, onih koji koriste trenutno najbrži standard komunikacije u verziji PCIe 4.0.
Jer… možete zamisliti pritisak na magistralu kojom CPU sa 128 logičkih procesora komunicira sa diskom tj SSD uređajem. Običan uređaj sa SATA interfejsom i jednom PCIe komunikacionom magistralom je očigledno nedovoljan, pošto 128 tredova sa uobičajenim zahtevima podataka u vidu malih blokova dovodi do uskog grla u saobraćaju na disk magistrali. Otuda oni koji se bave video obradom uobičajeno koriste odvojene diskove za čitanje i snimanje podataka kako bi izbegli uskla grla u komunikaciji. Zbog toga je savet da na ovako kompleksoj platformi sa velikim zahtevom po pitnaju blagovremene dopreme podataka na obradu, koristitie trenutno najbrže diskove poput M.2 PCIe x4 kao što su: WD Black, Samsung 970 EVO i Pro, Kingston KC2000 ili mogućstvu modela sa 4.0 specifikacijama, kakav je testirani Gigabyte Aorus ili Corsair MP600 Force jer za tim postoje realne potrebe.
 
Na sve ovo dodajte i zahtev za kvalitetnim napajanjem, kućištem sa dovoljnim prostorom u unutrašnjosti i cirkulacijom koju pravi potreban broj ventilatora, itd. Za ovako napredan sistem jednostavno morate koristiti samo najbolje kako bi vam se vratile najbolje performanse.
Međutim, pored uslova koji se tiču hardvera, morate pripaziti i one koji se tiču softverskih zahteva. Pre svega morate povesti računa o verziji Windows 10 operativnog sistema tj da ona bude najsvežija ver. 1909 ili 1903 sa instaliranim KB4530684 dodatkom, kako bi preraspodela aktivnih poslova bila efikasna na svih 128 logičkih procesora.
Takođe, drugi bitan softverski zahtev se tiče aplikacija koje pokrećete. Koristite one najnovije, poslednje verzije aplikacija koje poseduju podršku za rad sa 64 i više tredova. Takve aplikacije su sposobne da prepoznaju i uposle sva prisutna fizička i logička jezgra, angažujući sve raspoložive procesorske resurse.  Test sistem:

MB: 

ASrock TRX40 Creator

CPU: 

AMD Ryzen Threadripper 3990X

RAM: 

64GB (8x8GB) G.Skill Royal 3600 CL16

VGA: 

AMD Radeon RX 5700 XT 8G GDDR6

HDD: 
Seagate Barracuda ST3000 SATA 6Gbps

SSD: 
Corsair MP600 Force M.2 MVMe x4 PCIe v4.0,Kingston A2000 1TB M.2 NVMe x4

Cooler:

NZXT Kraken X73

PSU: 
Cooler Master V1200 Platinum 

Driver:

TRX40 Chipset 2.04.04.111Adrenalin 20.4.1

OS:
Windows 10 64-bit ver. 1909

Performanse:
[modul]test=1044[/modul][modul]test=1045[/modul]
Skrećemo vam pažnju pre bilo kakvih brojki i poređenja da smo imali izuzetno ograničen pristup Intel procesorima jer je njihov marketing na svaki naš zahtev ostao bez odgovora, a što je i razumljivo u neku ruku, jer u ovom trenutku oni nemaju odgovor na AMD Ryzen Threadripper 3990X. 

Dakle, najveći skok performansi beležimo u 3D programima za modeliranje i rendering, gde se koristi sirova snaga centralnog procesora, poput Blendera u najnovijoj 2.82 verziji, Keyshot-a u trenutno poslednjoj 9.1 verziji, zatim zahtevnog Cinema 4D u R21 verziji, a koja je prava noćna mora za procesore jer ih “vozi” takoreći punim gasom. Ne zaboravimo Maya 2020 i 3ds Max Autodesk aplikacije sa Arnold render modulima, a tu su i oni nezavisnih softverskih kuća poput Corone, VRay-a i sličnih. U ovim situacijama se beleže najbolje performanse i tu TR3990X beleži najveći proboj u performansama. Korisnici programa za vizuelizaciju su upravo ona uska ciljna grupa kojma je ovaj procesor kao vrlo specifičan alat i namenjen.
Iz prikazanih rezultata, vidimo smisao tvrdnje samog AMD-a, kada kaže da je Threadripper 3990X specifična alatka samo za probrane korisnike, pre svega one u oblasti vizuelizacije i 3D modeliranja, dok će sa druge strane najvećem broju profesionalnih korisnika  TR3960X i TR 3970X u potpunosti završiti posao.
Ako vas interesuju gejming performanse, ovaj procesor svakako nije dizajniran za tu svrhu, ali će kao i ostali Threadripper modeli pokazati svoje osobenosti u tom delu namene. Potrebno ga je prebaciti u gejming mod kada se isključuje SMT funkcija i gase logička jezgra koja svojim ogromnim brojem mogu samo zbuniti igre. Performanse su na nivou ostalih Ryzen modela na bazi druge generacije Zen jezgara.

 U pomenutom “Default UEFI” BIOS modu, kada su postavke na fabrički deklarisanim vrednostima propisanim od strane AMD-a, rad procesora je ograničen TDP faktorom potrošnje od 280W. U tim uslovima procesor nikada neće preći ukupnu potrošnu od maksimalno deklarisanih – 280W. Shodno tome i temperaturama, algoritam mašinske inteligencije će podešavati radni takt pojedinačnih jezgara u rasponu od 2.8-3.6-4.3 GHz i to skokovito. Možete i naslutiti kako temperatura varira u velikim intervalima od 55, pa čak do 81 stepen Celzijusa. U većini slučajeva, kada mahom svi procesori rade na skoro maksimalnom opterećenju pri frekvenciji od 3.6 GHz, temperatura dostiže 71 stepen. Sa povremenim izletima pojedinačnih jezgara do 4.2-4.3 GHz temperatura raste i do 81 stepen. Sve to važi u slučaju sistema na otvorenom i korišćenja jednog solidno jakog AiO kulera sa 360 mm radijatorom.
Svaki naš pokušaj overklokinga bilo ručnog ili preko automatskog PBO sistema sa delimično manuelnom intervencijom nam je pokazao na delu, koliko je TR3990X zavistan od dobrog kulera tj koliko su standardni modeli hladnjaka ranjivi i potpuno nedorasli zahtevima ovog “snagatora”. Sumnjamo da ijedno komerijalno dostupno AiO rešenje, može da efikasno ohladi TR 3990X u najbržem PBO režimu rada. Treba će vam najbolje glave sa blokovima, najbolje pumpe i debeli, veliki radijatori… u slučaju da želite prići maksimumu performansi ovog procesora!

UEFI Default
Tako Blender u tim situacijama pokreće pojedinačne procesore pri 100 % opterećenja na tek 2850 MHz pri čemu se temperatura kreće oko 62-65 stepeni kako bi se držao limita potrošnje od 280W, pri čemu se pojedinačno jezgro drži na potrošnji od oko 2.5W. Praktično isto se ponaša i Keyshot. Vidimo da u istoj situaciji limita od 280W Cinema 4D gura pojedinačno jezgro do maksimalnih 3W čak i malo preko toga, pa frekvencija ide i do 3600 MHz, a temperatura je stepen do dva veća.
Inače razlika u performansama između Default UEFI podešavanja i PBO Level 2 od mogućih 5 nivoa iznosi na nivou jednog 4K kadra u Blenderu i Keyshotu minut ili čak tri minute u Maya 2020 primeru – pomnožite sa brojem kadrova u animaciji i shvatićete kako je velika i bitna rzlika tj da u ovom slučaju itekako vredi uložiti u dobar sistem hlađenja.
 PBO – Level 2Tokom ovog preliminarnog upoznavanja i testiranja tek smo zagrebali prave mogućnosti ovog nesvakidašnjeg procesora. Sa boljim hlađenjem i pravilno podešenim sistemom postoji još jedna velika rezerva neiskorišćene snage. Zbog toga ćemo se svakako još jednom vratiti temi TR3990X sistema u nekom budućem periodu, kada budemo konfigurisali jednu pravu mašinu dostojnu ovog procesora.
 
AMD je sa Threadripper 3990X modelom pokazao na delu koji su krajnji dometi “chiplet” dizajna kod koga je moguće poput “kockica” dodavati 8-jezgarne CCD module, skalirajući performanse do sada nezamislivog nivoa. Otuda je ovo najkompleksniji i ujedno najmoćniji procesor današnjice – bez svake sumnje!
 
Prednosti:– Chiplet dizajn- Skaliranje performansi- Ogromna moć proračuna- Veliki broj fizičkih I logičkih jezgara
 
Nedostaci:– Grejanje i potrošnja u PBO režimu,- Zahtevi u pogledu hlađenja,- Visoka cena
CENA: 4000-5000€