Análisis: Ryzen 5 1500X de AMD

AMD ha vuelto a lo grande al terreno de los procesadores, y lo ha hecho con una arquitectura moderna y unos precios más que razonables. Con anterioridad he analizado el Ryzen 5 1400, el procesador de la gama Ryzen más económico hasta la llegada de los Ryzen 3 a principios de agosto, pero el Ryzen 5 1500X es un modelo más interesante.

Dispone de unas mayores frecuencias de fábrica y una subida potencial mayor, por lo que es un procesador que puede ser tanto para usuarios normales como para entusiastas. Para analizarlo he optado en esta ocasión por un equipo medianamente económico, ya que en el momento de adquirir este procesador para dejarlo como equipo de pruebas Ryzen para la web estaba en 182 euros.

Arquitectura Zen

La microarquitectura Zen de AMD es una arquitectura escalable y adaptada a las necesidades de computación de la actualidad. A diferencia de en Bulldozer, donde AMD se centró en núcleos físicos de menor potencia para un rendimiento global mayor —algo que se tornó erróneo para una gran cantidad de usos prácticos—, Zen dispone de menos núcleos físicos pero añade tecnología de multihilo simultáneo o SMT.

Todos los procesadores Zen basan su diseño en dos unidades llamadas complejo de núcleos —CCX por sus siglas en inglés—, unidades entre sí por la interconexión Infinity Fabric, que AMD va a usar en todos sus productos. Cada CCX está compuesta por cuatro núcleos Zen con 8 MB de caché de nivel 3 (L3), pero actúa como caché víctima. Cada núcleo dispone de su propia caché L2 de 512 KB, el doble que la de 256 KB usada por Intel.

Disponer de una mayor cantidad de caché permite reducir los fallos de caché, o dicho de otro modo, que la información que necesitan los núcleos en un momento dado para ejecutar una instrucción no esté en la caché y tenga que tomarla de la memoria principal. La caché L3, como mera caché víctima en la arquitectura Zen, es una zona donde va información descartada de los núcleos, y que se consulta antes de ir a la memoria principal.

Puesto que la memoria caché es ultrarrápida, consultar la memoria principal es un proceso lento que perjudica el rendimiento de la CPU y aumenta el consumo. Para predecir qué información van a necesitar los núcleos se utiliza un predictor de saltos, que también ha sido mejorado en la arquitectura Zen. La segmentación y la capacidad de ejecución de instrucciones han sido muy modificados, y con otra serie de cambios, la arquitectura Zen es un buen punto de partida para AMD. Podéis leer más sobre la arquitectura Zen en AnandTech.

AMD también ha añadido una serie de tecnologías bajo el nombre de SenseMI. Una de ellas es XFR o rango de frecuencias ampliado,un segundo turbo que realiza el procesador de forma automática en función de varios parámetros. Otra característica, pura potencia o Pure Power, encargado de monitorizar la temperatura, velocidad y voltajes de diversas partes de los chips para sacar el mejor rendimiento posible en un momento dado. Lo hace utilizando la interconexión Infinity.

Otra es turbo de precisión o Precision Boost, que es lo que permite mejorar en incrementos de 25 MHz la frecuencia del procesador en un momento dado para obtener el mejor rendimiento. Además hay un sistema de inteligencia artificial, algoritmos básicamente, para tomar la decisión de qué información llevar a la caché para reducir los fallos de caché.

Herramienta de overclocking (OC)

AMD ha creado para los procesadores Ryzen una herramienta de OC que permite modificar sus parámetros al vuelo dentro del sistema operativo. Eso quiere decir que en cualquier momento se pueden subir cuando sea necesario, y desactivar la subida cuando deje de serlo. La herramienta se llama Ryzen Master, y se puede descargar desde la web de AMD.

Permite la modificación de la velocidad turbo del procesador, así como los voltajes, para ir ajustando al máximo las necesidades al chip que te haya tocado. Se pueden habilitar y deshabilitar núcleos, aunque requiere reiniciar el equipo para que los cambios tengan efecto. Las frecuencias se pueden modificar por núcleo de manera independiente.

En el caso de este análisis, al haber elegido una placa base con chipset A320 no se puede subir el procesador porque el chipset no lo permite. Por tanto, se trata de un apartado, el del overclocking, que no estará presente en el artículo, sino que se cubrirá en un artículo posterior con una placa base con chipset B350.

Ryzen 5 1500X: desembalado y características

La microarquitectura Zen que se utiliza como base de esta serie ha mejorado notablemente la potencia por núcleo con respecto a la antigua serie de procesadores FX. A su vez, ha reducido sustancialmente su consumo, ya que los procesadores Ryzen de momento se dividen en un consumo de 65 o 95 W, siendo estos últimos más orientado a overclocking.

El Ryzen 5 1500X es un procesador de cuatro núcleos físicos con multihilo simultáneo (SMT), lo que en la práctica son ocho núcleos a nivel lógico de cara al sistema operativo. Su frecuencia base es de 3.5 GHz y el turbo de 3.7 GHz, con una subida que permite el XFR de +200 MHz. Es notablemente más interesante en cuanto a potencia que el Ryzen 5 1400.

La diferencia entre ambos se centra en que este está más orientado y mejor dotado para mover tarjetas gráficas potentes, mientras que el Ryzen 5 1400 está orientado más a equipos de uso generalista, profesional, ofimática, tarjetas gráficas de gama media —RX 580 o GTX 1060—, etc. Como se verá más adelante, el 1500X puede sacarle un 10 a 20 % más de FPS a las tarjetas gráficas potentes, lo cual lo sitúa bastante más cerca de los Core i7 de Intel, por bastante menos precio.

En la caja del Ryzen 5 1500X se incluye a su vez una pequeña caja con el procesador, un certificado de autenticidad y unas pegatinas. El encapsulado del chip es de tipo PGA o matriz de rejilla de pines, que es bastante autoexplicativo. A diferencia del formato de encapsulado usado por Intel, los procesadores de AMD tienen 1331 pines (PGA 1331) que se insertan directamente en el zócalo AM4 que se utiliza para la arquitectura Zen.

Resultados en computación y trabajo

A continuación tenéis una serie de pruebas relacionados con la potencia de cómputo y en entornos de trabajo del procesador. La primera prueba es un clásico para comprobar el potencial de uso en renderizaciones, Cinebench R15.

7-Zip incluye una herramienta para ver su rendimiento en compresión y descompresión de archivos.

Una prueba en PC Mark 8 Home, sin aceleración mediante OpenCL.

En general el Ryzen 5 1500X es más potente que el Core i5-7400 cuando en las cargas de trabajo que vayan a utilizar todos sus núcleos, pero en el día a día ambos procesadores ofrecerán al usuario un rendimiento muy similar. Para equipos de diseño gráfico puede ofrecer algo más de rendimiento en conjunto en tareas multihilo, entre un 10 % y un 20 %.

Pruebas en juegos

Las pruebas de rendimiento las realizo seleccionando los preajustes ultra siempre que es posible y dan la opción, aunque en Ashes of the Singularity los pongo en altos, y en Rise of the Tomb Raider pongo todo al máximo. Sobre el antiescalonamiento, no lo pongo más allá de FXAA para poder compararlo bien con la resolución 4K, en la cual en un monitor estándar de 27 pulgadas no sirve de nada poner el suavizado de bordes. También desactivo las características específicas de tarjetas de cada marca, como la oclusión ambiental HBAO+ de Nvidia o el PureHair de AMD, por el posible impacto negativo que tengan en las tarjetas de la marca contraria.

Las pruebas utilizan los controladores GeForce 381.65 en el equipo con un Core i7-6700K, y los GeForce 384.76 para el equipo con el Ryzen 5 1500X. No ha habido cambios importantes entre ambas versiones de los controladores, casi centrados en compatibilidad con nuevos juegos.

Equipo de prueba

Para las pruebas se han usado tres equipos distintos. El primero de ellos incluye un Core i7-6700K, el segundo para el Ryzen 5 1500X, y el tercero para el Core i5-6400. No son los más actuales Core i7-7700K y Core i5-7400, que tienen entre un 5 y 10 % más de potencia que sus antecesores, pero tampoco puedo cambiar cada seis meses los equipos de prueba, y ya que no son demasiado antiguos sirven perfectamente para comprarlos con los Ryzen.

La placa base AB350M de ASRock acepta memoria de hasta 3200 MHz (NdE: las fotos del artículo muestran un montaje con una A320 Gaming Pro de MSI), o más afinando con los ajustes, pero de manera automática solo se consigue estabilidad con la velocidad de 2966 MHz. La memoria en el resto de equipos usados en las pruebas funciona a 3000 MHz.

Resultados de los test

En esta ocasión solo he realizado las pruebas de rendimiento para la GTX 1080. En las pruebas del Ryzen 5 1400 ya mostré que con una gráfica tipo RX 480 o inferior no había diferencias de rendimiento entre un Core i7-6700K y un Ryzen 5, por lo que no resulta interesante pasarlas para el Ryzen 5 1500X.

Ashes of the Singularity: Escalation

Rise of the Tomb Raider

Total War: Warhammer

Deus Ex: Mankind Divided

The Division

Gears of War 4

DiRT Rally

The Witcher 3

Crysis 3

For Honor

Ghost Recon: Wildlands

Refrigeración de serie y overclocking

El disipador Spire que incluye AMD de serie con el Ryzen 5 1500X es un buen ventilador, con un funcionamiento silencioso. Se ajusta a la placa base mediante cuatro tornillos que salen de una pequeña placa trasera, por lo que es de instalación muy sencilla. Dispone de un conector de cuatro pines para la regulación automática de su velocidad.

En carga, el ventilador no supera los 38 dB, por lo que no resulta molesto. Sin embargo, cuando se sube el procesador —todos los Ryzen están desbloqueados— hace un ruido bastante más notable, sobre los 44 dB. Las temperaturas que alcanza el procesador en reposo, tras un tiempo de uso, es de 45 ºC, mientras que en carga utilizando Furmark alcanza los 69 ºC con una temperatura ambiente de 30 ºC.

En un uso normal, la frecuencia no suele pasar de los 3.6 GHz dejando al BIOS el control automático de la frecuencia —o sea, que hace una ligera subida de 100 MHz sobre la frecuencia de referencia de 3.5 GHz—, con momentos puntuales en tareas muy concretos que puede llegar a los 3.8 GHz por el XFR, pero momento muy puntuales. Esas tareas suelen ser mononúcleo, como la navegación por internet.

El overclocking de este chip permite subirlo hasta los 4 GHz fácilmente, aunque en placas un poco más avanzadas de la utilizada en el equipo de pruebas, y con refrigeración bastante mejor. En este caso opté por una placa económica como es la AB350M de ASRock, que dispone de un sistema de alimentación decente, pero no especialmente bueno, y el ventilador de serie no acompaña demasiado bien para el overclocking.

La subida que he logrado en este equipo es de los 3.6 GHz automáticos a 1.25 V que impone el BIOS y en los que se suele mover el Ryzen 5 1500X, a los 3.85 GHz, 250 GHz adicionales, con momentos puntuales en los que el turbo llega a los 4.05 GHz, en esas tareas que usen un par de núcleos como mucho. El voltaje en este caso es de 1.4 V, algo alto ya que es un voltaje que en placas más avanzadas permite llegar a los 4 GHz desde los 3.5 GHz de serie. La temperatura con el Spire y este ligero OC alcanza los 81 ºC, manteniendo la misma velocidad de 2200 a 2300 RPM.

La ganancia de rendimiento se sitúa, con esos 250 MHz, en torno al 3 %. En DiRT Rally se pasa a los 143.7 FPS desde los 138.2 FPS, y en Total War: Warhammer se llega a los 125.4 FPS frente a los 122.7 FPS sin subirlo. Esto lo hace más competente para monitores de 144 Hz, pero sigue limitando las tarjetas gráficas potentes tipo GTX 1080 o 1080 Ti, que quedarán mucho más desaprovechadas en estas situaciones que si se tuviera un Core i7-7700K. Aunque, como siempre, si juegas con monitores de 60 o 75 Hz el procesador cumplirá a la perfección y subir este procesador será innecesario.

Conclusión

En las pruebas de rendimiento anteriores se ven los dos escenarios habituales para los procesadores Ryzen. Por un lado, para el sector profesional sigue siendo la mejor opción, por encima del Core i5-7500 de similar precio —en torno a los 200 euros—. Es un sector que por potencia-precio los Ryzen destacan muy por encima de los Core de Intel. La inclusión de serie de una refrigeración decente es otra cosa a tener en cuenta por el ahorro que supone.

Por otro lado, en el terreno de los juegos no es el mejor procesador, no suele destacar excesivamente por encima de los Core i5. Pero tampoco es importante para el jugón medio, ya que salvo que se tenga un monitor de 144 Hz no se notará diferencia. El Ryzen 5 1500X puede limitar a una tarjeta gráfica como la GTX 1080 cuando ya se va a tasas de fotogramas por encima de los 80 o 90 FPS, por lo que el usuario medio con un monitor de 60 o 75 Hz no le resultará un problema.

El Ryzen 5 1500X es un procesador más preparado para juegos que puedan aprovechar los ocho núcleos y que además no dependan de núcleos de alta potencia individual, donde Intel sigue ganando pese a los enormes avances que ha hecho AMD con el núcleo Zen. Eso requerirá cierto cambio de mentalidad en los programadores de los estudios de videojuegos, y es algo que está ocurriendo más lentamente de lo que a AMD le gustaría.

En general, si tienes dudas entre adquirir un Ryzen 5 1400 o un 1500X, la mejor opción va a ser un 1500X. Puede exprimir más FPS de tarjetas gráficas potentes, por lo que en el futuro cercano, dentro de tres o cuatro años, podrá con las tarjetas gráficas de gama media que tengan una potencia similar a esta GTX 1080.

Es un procesador muy bueno para trabajo de diseño y cómputo, y en general muy buena opción de compra. Sin embargo, el punto de adquisición puede ser 50 o 60 euros más que un equipo con un Core i5 —placas A320 más caras, memoria casi obligatorio de 3000 o 3200 MHz—, por lo que si se usa estrictamente para jugar dependerá si se quiere un procesador más competente o minimizar la inversión. En equipos estrictamente para juegos, una placa base H110 con un Core i5-7400 y memoria a 2400 MHz termina resultando más barato, y con un rendimiento en juegos no demasiado diferente al Ryzen 5 1400 o 1500X, pero hacer esa inversión adicional en un Ryzen 5 supone que el equipo esté más preparado para el futuro.