Test AMD Ryzen 9 7950X3D : un maximum de cache pour redevenir le roi du jeu vidéo ?

Si AMD n’avait pas souhaité confirmer la chose dès l'annonce des Ryzen 7000X, tout le monde savait qu’un modèle X3D ferait son apparition un jour parmi la gamme de processeurs. En réalité, AMD avait plutôt bien caché son jeu, et ce n’est donc pas un 7000X3D qui nous attend, mais trois.

Depuis le Ryzen 9 7950X3D que nous testons aujourd’hui jusqu’au Ryzen 7 7800X3D, dont la sortie devrait se faire en avril, en passant par le Ryzen 9 7900X3D qui pose pas mal de questions, AMD a décidé d’étoffer sa gamme 3D Vertical Cache. Sans doute le succès du 5800X3D, premier CPU ainsi équipé, l’a-t-il encouragée à élargir un peu les horizons de cette technologie clairement tournée vers le jeu vidéo.

L’association d’un 7950X et d’un 5800X3D ?

Sur le principe, AMD a été très claire, la gamme 7000X3D n’a pas vocation à bouleverser l’architecture Zen 4 mise en place en septembre dernier. Bien sûr, la firme n’allait pas déjà trouver un remplaçant au socket AM5, lequel est venu pousser vers la sortie l’AM4 et ses cinq ans de bons et loyaux services. Les 7000X3D se présentent donc comme la parfaite association d’un 7000X et de la technologie 3D Vertical Cache avec, tout de même, divers ajustements.

Dans le cas du 7950X3D, on retrouve donc cette conception chiplet qui associe deux CCD (CPU complex dies) à un unique cIOD (client I/O die) au cœur du package SoC conçu par AMD. Les CCD sont gravés en 5 nm, tandis que le cIOD l'est en 6 nm, mais dans un cas comme dans l’autre, c’est TSMC qui se charge de la production. Alors que le 7900X3D semble devoir être différent (voir notre encadré), les 7950X3D et 7800X3D disposent de 8 cœurs par CCD, ce qui aboutit donc à 16 cœurs et 32 threads pour le premier, et à 8 cœurs et 16 threads pour le second.

L’architecture Zen 4 associe 32 Mo de cache L3 à chaque CCD, mais bien consciente que la quantité de cache a un réel impact sur les performances, notamment en jeu vidéo, AMD a développé de 3D Vertical Cache, dont l’objectif est donc d’augmenter nettement le cache L3 en empilant la mémoire. Dans les faits, la chose est bien sûr plus complexe, mais vous avez l'idée. Attention cependant, tous les processeurs 7000X3D ne sont pas logés à la même enseigne.

Quelques spécificités notables

En effet, AMD a décidé de n’intégrer le 3D Vertical Cache que sur un CCD. Ainsi, sur un 7950X3D, le CCD0 est doté de 96 Mo (32+64 Mo), quand le CCD1 doit se contenter de 32 Mo. Forcément, le 7800X3D n’ayant qu’un CCD, en proportion, le cache L3 augmente bien plus considérablement. Quand le 7950X3D fait évoluer le cache d’un 7950X de 64 à 128 Mo, le 7800X3D fait progresser celui du 7700X (il n’existe pas de 7800X) de 32 à 96 Mo. Rien de moins qu’un triplement !

Nécessaire optimisation des softs pour exploiter au mieux le 3D V-Cache du 7950X3D © AMD

Cependant, cette nouveauté n’a pas que des avantages, et pour la première fois sur un produit grand public d’AMD, le processeur est hétérogène. De fait, un processus ne se comportera pas de la même manière selon qu’il est affecté au CCD0 ou au CCD1. Pour tirer le meilleur de son CPU, AMD a donc développé des pilotes spécifiques qui aident le planificateur de Windows. L’idée est d’affecter les tâches sur le CCD le plus adapté. Prenons l’exemple de jeux vidéo : puisqu’ils doivent profiter du 3D V-Cache, ils seront prioritairement associés au CCD0.

Il y aurait encore de multiples points à évoquer, mais nous avons décidé de nous limiter à deux autres spécificités du 7950X3D, d’ailleurs liées l’une à l’autre. En effet, AMD a « choisi » de réduire le TDP de sa puce à 120 W, soit une baisse de 50 W par rapport au 7950X. En toute logique, il est aussi question de réduire la fréquence. Elle baisse de 300 MHz, pour passer de 4,5 à 4,2 GHz. En revanche, le boost peut toujours atteindre 5,7 GHz. Reste à voir si le CPU est en mesure de maintenir cette fréquence.

Le choix d’AMD pose question

Avant d’embrayer sur les mesures à proprement parler, évoquons un point étonnant. Pour ce test, AMD nous a envoyé un Ryzen 9 7950X3D, mais pas son petit frère, le 7900X3D. Par ailleurs, le troisième de la série, le 7800X3D, ne sortira que courant avril.

Chez Clubic, on se dit qu’AMD a peur de cannibaliser les ventes du 7950X3D par le 7800X3D, surtout chez les joueurs. Rares sont les jeux à nécessiter plus de 8 cœurs, et de fait, la plupart d’entre eux se contenteront d’un unique CCD. Dépourvu de 3D V-Cache, le second CCD du 7950X3D vient en augmenter le prix, mais est surtout là pour les scores « production ».

Pour le 7900X3D, le « problème » est tout autre. Tout récemment, une source, Andreas Schilling, a indiqué que s’il est bien doté de 12 cœurs, ce processeur fonctionne en 6+6, et non 8+4. De fait, le CCD pourvu en 3D V-Cache ne dispose « que » de 6 cœurs, ses résultats pourraient en pâtir. Il ne s’agit que d’une supposition, mais nous aimerions bien pouvoir le vérifier prochainement.

Protocole de test

Les Ryzen 7000X3D étant compatibles broche à broche avec les Ryzen 7000, nous n’avions pas de raisons de faire évoluer notre protocole de test, qui s'appuie donc sur la même configuration matérielle.

L'inévitable CPU-Z est plus simple à lire que HWInfo © Nerces pour Clubic

Configuration socket LGA1718 « AM5 »

• Carte mère : MSI MEG X670E ACE
• Mémoire : G.Skill Trident Z5 Neo DDR5-6000 CL30 (2x 16 Go)
• Carte graphique : ASUS TUF RTX 3080 Gaming OC
• SSD « système » : Kingston KC3000 2 To
• Refroidissement : ASUS ROG Ryujin II 360
• Alimentation : be quiet! Straight Power 11

Configuration socket LGA1700

• Carte mère : ASUS Prime Z790-A WiFi
• Mémoire : G.Skill Trident Z5 Neo DDR5-6000 CL30 (2x 16 Go)
• Carte graphique : ASUS TUF RTX 3080 Gaming OC
• SSD « système » : Kingston KC3000 2 To
• Refroidissement : ASUS ROG Ryujin II 360
• Alimentation : be quiet! Straight Power 11

Configuration socket PGA1331 « AM4 »

• Carte mère : ASUS ROG Crosshair VIII Hero
• Mémoire : Corsair Dominator Platinum RGB DDR4 4000 CL19 (2x 16 Go)
• Carte graphique : ASUS TUF RTX 3080 Gaming OC
• SSD « système » : Kingston KC3000 2 To
• Refroidissement : ASUS ROG Ryujin II 360
• Alimentation : be quiet! Straight Power 11

Autant que possible, nous éliminons les programmes en mémoire vive et nous nous assurons que les configurations sont proches, matériellement donc, mais aussi logiciellement.

• Windows 11 Professionnel 64 bits 22H2 v22621.607
• Pilotes chipset Intel v30.100.2221.20
• Pilotes chipset AMD v5.01.03.005
• Pilotes graphiques AMD v22.40.02.02
• Pilotes graphiques NVIDIA v531.18 WHQL

Enfin, sachez que les tests présentés par la suite sont le fruit de moyennes réalisées après avoir mené plusieurs fois chaque mesure. Nous avons aussi pris soin d’éliminer les valeurs les plus extrêmes.

Tests mémoire : toujours en retrait par rapport à Intel

AIDA64

Compte tenu de l’écart observé entre les Raptor Lake et les Ryzen 7000X, on voyait mal le 7950X3D permettre à AMD de reprendre l’avantage. Sans grande surprise, puisque la mémoire semble profiter de réglages identiques, le nouveau venu est au niveau du 7950X. Les scores progressent légèrement tout en restant dans la marge d’erreur de telles mesures.

Performances applicatives

Cinebench R20

Pas nécessairement conçu pour être le processeur le plus puissant sur les tests « production », le 7950X3D est effectivement un peu décroché sur Cinebench R20. Rien de dramatique, et il est bien sûr devant les Ryzen 7900X et Core i9-13700K. En revanche, qu’il s’agisse du 7950X ou du 13900K, notre cobaye du jour ne peut rien faire, ni en single-thread ni en multi-thread.

Cinebench R23

Par souci de continuité, nous faisons toujours figurer la version R20, mais nous évoluons aussi avec Cinebench R23 qui, c'était attendu, conduit à des conclusions proches. On note toutefois que l’écart avec les deux champions de la catégorie (7950X et 13900K) est moindre. Le comportement du 7950X3D est donc excellent, sachant que son TDP n’est « que » de 140 W.

Blender Benchmark

Le dernier ajout à notre protocole de test, Blender, vient confirmer les conclusions précédentes. Le 7950X3D reste un cran derrière le 7950X. On remarquera cependant que l’écart avec le 13900K est encore plus faible que précédemment. Le processeur Intel ne l’emporte que sur une seule des trois scènes utilisées par Monster, l’outil de mesure.

HandBrake

Petit à petit, il semblerait que le 7950X3D monte en puissance. Sur l’encodage d’une séquence vidéo d’un peu plus de 50 minutes avec le préset H.265 Matroska 1080p30 sur HandBrake, il se paie le luxe de devancer le 13900K d’Intel. Il n’est donc plus battu que par son prédécesseur, le 7950X qui reste le meilleur en la matière.

WinRAR

Un tout petit peu moins favorable à notre processeur du jour, l’encodage ZIP de nos 12 Go de données ne permet en réalité pas de distinguer de manière très claire nos quatre champions. Ryzen 9 7900X, 7950X, 7950X3D et Core i9-13900K se tiennent dans un mouchoir de poche.

PCMark

Simulant l'activité classique d'un PC (bureautique, visioconférence, édition de photos/vidéos, navigation web…), PCMark ne permet guère plus de distinction entre, cette fois, les cinq meilleurs processeurs. Le Ryzen 9 7950X l’emporte, et le 7900X prend la seconde place, mais l’écart avec le 7950X3D et les deux Raptor Lake est on ne peut plus modeste, inférieur à 2 %.

3DMark

Nous avons l’habitude de voir 3DMark donner une avance aux processeurs Intel, et c’est encore le cas aujourd’hui. Les Ryzen 7000X étaient devancés par les Raptor Lake 13700K/13900K, et si le 7950X3D déborde très légèrement sur ses petits frères, il ne peut prendre le dessus sur la gamme Intel.

Performances dans les jeux

Sid Meier’s Civilization VI

Notre premier test jeu vidéo est une déception pour le 7950X3D. La mesure d’intelligence artificielle sur Sid Meier’s Civilization VI avec l’extension Gathering Storm le place en cinquième position, dépassé par les 13700K et 13900K d’Intel, mais aussi par les 7900X et 7950X d’AMD. Cette déception laisse à penser que le cache supplémentaire n’est pas utile sur tous les jeux.

Cyberpunk 2077

Heureusement, Cyberpunk 2077 vient remettre les pendules à l’heure. En Full HD, détails graphiques en ultra, l’écart n’est pas très important (moins de 2 images par seconde), mais il est à l’avantage du 7950X3D qui l’emporte sur tous ses concurrents. Le début d’une longue série de victoires ?

F1 22

Avec F1 22, les Raptor Lake avaient clairement pris l’ascendant sur la gamme Ryzen 7000X, mais le 7950X3D poursuit sa belle série et s’offre cette fois un avantage plutôt notable. De 107 à 111 ips, on parle tout de même de presque 4 % de mieux en ne changeant que le processeur et avec un TDP inférieur.

Far Cry 6

Sur le jeu d’Ubisoft Montréal, l’écart entre le 13900K, notre ancien leader, et le 7950X3D est un peu plus faible que sur F1 22, mais il reste notable. On parle ici de 3,4 % de mieux pour la puce d’AMD, qui signe près de 11 % de mieux par rapport aux 7900X et 7950X.

Forza Horizon 5

L’excellent titre de Playground Games est l’occasion d’observer un écart assez similaire à ce que nous avions précédemment vu. Le 7950X3D signe encore des performances 3,4 % supérieures à celles du 13900K, à qui il ne reste plus beaucoup de jeux pour inverser la tendance.

Marvel’s Guardians of the Galaxy

Ce n’est toujours pas le cas sur Marvel’s Guardian of the Galaxy, mais il n’est cette fois plus question de parler de victoire pour le 7950X3D. Il est devant, mais avec un écart d’à peine 1,3 %, nous sommes pour ainsi dire dans la marge d’erreur du jeu. Le 7950X est pour sa part à la traîne.

Red Dead Redemption 2

Toujours aussi magnifique, le jeu de Rockstar Games ne nous permettra pas vraiment de trancher : un pouième d’image par seconde de différence entre les processeurs utilisés pour ce comparatif, on ne peut pas dire que ce soit très concluant !

Total War: Warhammer III

Alors que tous les autres compétiteurs se tiennent dans un mouchoir de poche sur la scène bataille du jeu de stratégie de The Creative Assembly, le 7950X3D se détache un peu. L’écart avec son dauphin n’est que de 2,3 %, mais cela suffit pour prendre une nouvelle fois la première place.

Shadow of the Tomb Raider

Petite déception pour terminer notre tour d’horizon du jeu vidéo. Shadow of the Tomb Raider n’offre qu’un match nul entre le 13900K et le 7950X3D. Cela dit, l’objectif d’accrocher Intel est atteint pour AMD, qui signe des résultats en hausse de 8,4 % par rapport au 7950X.

Cette performance se confirme sur le test spécifiquement CPU de Shadow of the Tomb Raider. Le 7950X3D devance nettement le 7950X et prend un peu plus la mesure du 13900K. Il l’emporte sur le test « rendu », mais se fait distancer sur le test « jeu ».

Le cas de l’iGPU

Alors qu’AMD n’était pas coutumière des solutions graphiques intégrées aux processeurs, elle a pris le « train Intel » en marche, mais les Ryzen 7000X ont montré que l’iGPU était encore plus modeste. Le 3D Vertical Cache aurait-il une quelconque influence ?

3DMark

La première place d’une véritable APU d’AMD ne surprendra personne, pas plus que la domination des 13700K/13900K. Nous sommes en revanche un peu déçus de voir que l’iGPU AMD ne progresse pas réellement. Le 7950X3D n’est que 0,5 % plus rapide que le 7950X sur 3DMark. Tant pis.

Température, consommation, efficacité et… un zest d'overclocking, peut-être ?

Température

Nous terminons nos séries de mesures avec deux éléments très intéressants, même s’ils ne parlent pas de la même manière à tous les usagers. Nous avons d’abord cherché à vérifier la température propre à chaque processeur. Pour ce faire, nous avons retenu deux valeurs :

• Au repos, alors que Windows 11 avait terminé son démarrage ;
• En pleine charge, au cours d’un encodage H.265 sur HandBrake.

De base, avec une température maximale relevée taquinant les 90 °C, nous serions plutôt satisfaits du résultat du 7950X3D. N’oublions toutefois pas qu’AMD a abaissé son TjMax et que ces 89 °C sont le maximum qu’il peut atteindre sans throttling. Avouez que le résultat est de suite moins concluant ? D’autant qu’au repos, la chauffe est un peu élevée. Rien de dramatique, mais tout de même.

Consommation électrique

Nous avons ensuite testé la consommation des CPU. Précisons que nous mesurons la consommation du package processeur. Une mesure que nous ferons peut-être évoluer à l'avenir afin de présenter la consommation de la configuration dans son ensemble. Deux valeurs sont ici retenues.

• Au repos, alors que Windows 11 avait terminé son démarrage.
• En pleine charge, au cours de tests multi-threads successifs via Cinebench R20.

Sans surprise, avec un TDP affiché par AMD à 140 W, le 7950X3D ne pouvait que mieux se comporter que ses concurrents directs. En effet, il place joyeusement en orbite les Ryzen 7900X et 7950X, autant que les Raptor Lake 13700K et 13900K. Une remarque vient toutefois expliquer la relative chauffe au repos : le 7950X3D consomme encore 20 W dans ce cas de figure. Étonnant.

Efficacité et « rentabilité »

Nous évaluons l’efficacité énergétique des CPU en rapportant le résultat obtenu sur Cinebench R20 au pic de consommation enregistré durant le test et au prix indicatif de lancement (MSRP). Ce n’est certes pas la méthode la plus rigoureuse, mais cela autorise quelques conclusions.

Cela ne surprendra personne, compte tenu de son haut niveau de puissance alors que son TDP est limité à 140 W, le 7950X3D écrabouille tous ses concurrents sur notre indicateur de performances par Watt. Pour mettre son résultat en perspective, nous avons ajouté ceux de ses concurrents en limitant leur TDP à 125 W. Là encore, le 7950X3D s’en sort très bien.

Sur notre indicateur « rentabilité », la nouvelle puce d’AMD est moins à son avantage. Elle n’a pas à rougir de la comparaison avec les Ryzen 9 7900X et 7950X, mais on sait qu’Intel a été très agressif sur le prix de lancement de ses Raptor Lake, et le Core i7-13700K ainsi que le Core i9-13900K ne sont guère inquiétés par le 7950X3D.

Overclocking

Comme à son habitude, AMD permet d’utiliser l’excellent logiciel Ryzen Master pour surveiller de manière très précise le processeur. En revanche, il est important de souligner que le soft ne permettra cette fois pas d’overclocker la puce. AMD a effectivement décidé de bloquer son processeur.

Certains experts en la matière comme SkatterBencher ont prouvé que l'overclocking reste possible, mais ils ont aussi expliqué combien la chose devenait moins accessible au commun des mortels à mesure que les générations passent. Qu’il est loin, le temps des AMD FX‑8370.

AMD Ryzen 9 7950X3D, l’avis de Clubic :