AMD Ryzen и Windows 10 — это пока плохо совместимые понятия

Новейший процессор должен работать под управлением самой свежей версии операционной системы — логика вроде бы проста и понятна. Именно наиболее новая операционная система должна «знать» все реализованные в процессоре инструкции и уметь максимально эффективно распределять нагрузку в случае наличия у процессора нескольких ядер, особенно с поддержкой технологий «одновременной многопоточности», когда процессор представляется операционной системе так, как будто у него вдвое больше ядер, чем на самом деле.

реклама

Реальность оказывается суровой: программное творение некоей корпорации с штаб-квартирой в Редмонде, известное как «операционная система Windows 10», формально хоть и является актуальным, на деле оказалось неспособно полноценно работать с новыми процессорами AMD. Согласно опубликованной на WCCTech статье, в этой ОС заложен целый веер недоработок, приводящий к тому, что процессоры AMD Ryzen просто не показывают весь свой потенциал производительности.

(Источник: AMD)

Во-первых, операционная система Windows 10 не умеет различать логические и физические ядра AMD Ryzen, как это происходит с процессорами Intel. Для планировщика задач Windows 10 AMD Ryzen R7 выглядит как полноценный 16-ядерный CPU и, соответственно, нагрузка распределяется равномерно, что приводит к конфликтным ситуациям, когда на одно физическое ядро приходится загрузка обоих логических ядер, а другое физическое ядро при этом простаивает. В результате, вместо прироста производительности на 20-30%, как в случае с процессорами Intel, здесь происходит падение быстродействия. Зачастую оказывается, что отключение SMT даже повышает производительность в тех случаях, когда приложение не умеет распараллеливаться на большое количество потоков, что подтверждено результатами испытаний целого ряда интернет-ресурсов.

реклама

Справедливости ради, надо сказать, что подобная проблема была в своё время и у Intel HyperThreading, но тогда реализация SMT была просто в новинку и с тех прошло, ни много ни мало, 15 лет (поддержка SMT была реализована в процессорах Intel Xeon в феврале 2002 года, а в ноябре того же года она вышла и на потребительский рынок в процессорах Pentium 4).

Во-вторых, как оказалось, Windows ещё и неправильно определяет объём кэшей L2 и L3 AMD Ryzen R7, считая, что он составляет аж 136 Мбайт, тогда как в реальности он почти в семь раз меньше — 20 Мбайт.

Windows 10 Scheduler Single Core Thread Mapping:
*————— Data Cache 0, Level 1, 32 KB, Assoc 8, LineSize 64
*————— Instruction Cache 0, Level 1, 64 KB, Assoc 4, LineSize 64
*————— Unified Cache 0, Level 2, 512 KB, Assoc 8, LineSize 64
*————— Unified Cache 1, Level 3, 16 MB, Assoc 16, LineSize 64
-*————— Data Cache 1, Level 1, 32 KB, Assoc 8, LineSize 64
-*————— Instruction Cache 1, Level 1, 64 KB, Assoc 4, LineSize 64
-*————— Unified Cache 2, Level 2, 512 KB, Assoc 8, LineSize 64
-*————— Unified Cache 3, Level 3, 16 MB, Assoc 16, LineSize 64

Подобное, так сказать, недоразумение, также приводит к проблемам и снижает общее быстродействие.

реклама

По неофициальным данным, соответствующее обновление от Microsoft уже готово и должно было выйти ещё в феврале, но в итоге релиз был перенесён. Новые сроки публикации программных заплаток для Windows 10 пока не называются.

Самое смешное и грустное в этой ситуации то, что Windows 7, которую Microsoft давно объявила устаревшей и так старательно хоронила любыми способами, в том числе, и откровенно грязными, прекрасно работает с AMD Ryzen, правильно определяя и SMT, и размер кэшей. Другое дело, что в ней нет, например, DirectX12.

Оказывается, Windows 10 некорректно работает с процессорами AMD Ryzen, так что производительность последних может быть ещё выше

Windows 10 не умеет правильно определять количество ядер процессоров AMD Ryzen

Наше тестирование процессора Ryzen 7 1800X показало, что AMD наконец-то создала сильного конкурента для решений Intel. К сожалению, пока это лишь три CPU верхней ценовой категории, но выход более доступных моделей не за горами.

Но производительность Ryzen может быть ещё выше. Дело в том, что Windows 10, как оказалось, некорректно работает с новинками AMD. Для начала, самая современная операционная система Microsoft, по сути, не способна отличить виртуальные ядра Ryzen от реальных. Точнее, планировщик задач видит восьмиядерные процессоры AMD, которые поддерживают технологию SMT (Simultaneous Multi-Threading), как полноценные 16-ядерные модели. В идеале ОС должна изначально нагружать реальные ядра, а лишь затем, при возможности, отдавать часть нагрузки виртуальным потокам. В случае с Ryzen планировщик Windows 10 может загружать виртуальные потоки раньше физических, что приводит к падению производительности. В частности, тесты некоторых ресурсов показали, что отключение SMT положительным образом сказывается на производительности в играх. Собственно, в своё время аналогичные проблемы были и с технологией Intel Hyper-Threading, так что этот вопрос Microsoft точно решит.

Второй нюанс — планировщик Windows 10 неправильно определяет размер кэш-памяти новых процессоров AMD. Вместо 20 МБ кэш-памяти второго и третьего уровня суммарно планировщик видит сумасшедшие 136 МБ! Это также негативно влияет на производительность Ryzen.

Занятно то, что Windows 7 работает с Ryzen вполне корректно. Что же касается Windows 10, можно не сомневаться, что Microsoft выпустит обновления, которые решат описанные выше проблемы. Вероятно, тогда новые CPU AMD будет иметь смысл протестировать ещё раз, чтобы посмотреть, есть ли прирост производительности в реальных приложениях.

Новейшие процессоры AMD не работают с самой популярной версией Windows

«Синий экран смерти» вместо высокой производительности

На известном новостном ресурсе Reddit и официальном форуме AMD стали появляться жалобы от пользователей, столкнувшихся с трудностями при установке Windows 7 на системах, базирующихся на новых процессорах AMD поколения Raven Ridge — Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G со встроенным графическим ускорителем (APU). Проблема заключается в появлении так называемого «синего экрана смерти» или BSOD даже после «чистой» установки системы с официального DVD.

Сообщение об ошибке содержит информацию о том, что BIOS (базовая система ввода/вывода) материнской платы не полностью поддерживает ACPI (усовершенствованный интерфейс управления конфигурацией и питанием).

Несмотря на все старания Microsoft по продвижению Windows 10, «семерка» по-прежнему остается не только самой популярной версией Windows, но и просто самой распространенной операционной системой для настольных компьютеров и ноутбуков. По данным LiveInternet 54% всех компьютеров русскоговорящих посетителей работают под управлением Windows 7. Что касается зарубежных пользователей интернета, NetMarketShare оценивает долю Windows 7 в 44,62% персональных компьютеров по сравнению с 29,98% приходящихся на машины с Windows 10. Статистика, собранная StatCounter демонстрирует примерно одинаковые данные популярности (43,54% и 41,55% у Windows 7 и 10 соответственно), а также наметившийся тренд на небольшое снижения количества пользователей Windows 10 в марте по сравнению с февралем 2018 г.

Таким образом, все еще самая популярная операционная система Windows 7 (по данным NetMarketShare эта версия Windows установлена на 44,62% десктопов по сравнению с Windows 10, на долю которой приходится лишь 28,98% машин) оказывается неработоспособной в сочетании с новейшими процессорами AMD.

По-видимому именно APU гибридных процессоров Ryzen является источником проблемы. Однако же, судя по отзывам пользователей, использование дискретного видеоадаптера вместо встроенного в процессор ситуацию не исправляет.

Кто виноват и что делать?

Не помогают и обращения в службу поддержки популярных производителей материнских плат. Так, пользователь Reddit под именем roflmaono пообщался со специалистами технической поддержки компании ASRock, в итоге получив совет связаться с производителем процессора, несмотря на то, что сообщение об ошибке содержит упоминание BIOS – микросхемы, располагающейся именно на материнской плате.

Не исключено, что случившееся вообще не является багом. Напомним, что еще в 2016 г. Microsoft заявляла о том, что системы Windows 7 и Windows 8 не будут поддерживать процессоры AMD Zen и Intel Kaby Lake, перестав выпускать обновления и исправления для систем на базе этих процессоров. Таким образом Microsoft простимулировала обладателей нового мощного оборудования переходить на Windows 10.

Учитывая закрытый характер операционной системы Windows, для решения проблемы необходимо тесное сотрудничество производителей оборудования и Microsoft. Тем не менее, компании AMD и Microsoft пока никак не отреагировали на многочисленные жалобы пользователей. Последним ничего не остается кроме как либо мигрировать на Windows 10, либо ожидать выхода исправлений, которых может и вовсе не быть в планах.

Ускорить работу AMD Ryzen позволят простые настройки режима питания в Windows 10

Неделю назад представитель AMD заявил, что готово новое обновление пакета AMD Generic Encapsulated Software Architecture (AGESA), на основании которого должен быть исправлен BIOS материнских плат для процессоров Ryzen. Точнее, с помощью BIOS будут устранены некоторые недочёты, допущенные при проектировании процессоров на архитектуре Zen. Среди прочих улучшений в первое исправление AGESA вошла коррекция состояния режима потребления платформы AMD Ryzen под управлением Windows 10. Вскоре при настройке плана потребления в Windows 10 появится выбор одного из трёх состояний: сбалансированный стандартный, сбалансированный для AMD Ryzen и план для высокой производительности (обновлённый драйвер для чипсетов AMD брать здесь , его надо установить самостоятельно).

реклама

Установка драйвера и выбор плана «High Performance» делает две интересных вещи. Во-первых, снижается латентность и порог переключения процессоров Ryzen в новое состояние P-States (комбинация напряжения питания и тактовой частоты). Иначе говоря, процессоры Ryzen быстрее и агрессивнее возвращаются к производительной работе. Во-вторых, активнее включаются в работу простаивающие ядра. Например, при выборе сбалансированной работы до превышения уровня нагрузки 10% «просыпалось» только одно ядро из восьми (одно — физическое и второе — SMT). Выбор плана «High Performance» заставляет сразу включаться большему числу ядер, что может понадобиться в играх. Настолько это эффективные новшество, можно судить из графика ниже, в котором сравнивается производительности системы при выборе планов «High Performance» и «AMD Ryzen Balanced».

Мои впечатления от использования Ryzen 5 1600 AF в течение года в стоке, разгоне и андервольте

Прошел уже год с начала моего довольно неоднозначного апгрейда, когда я сменил Core i5-3570 на Ryzen 5 1600, не меняя главного, что обеспечивает производительность в играх — видеокарты. Видеокарта на сегодняшний день у меня — древняя GeForce GTX 1060, которой уже с трудом хватает в новинках игр даже для средне высоких настроек с 60 FPS. Но вы и без меня знаете, что сейчас творится на рынке видеокарт, поэтому сидеть на GeForce GTX 1060 я обречен еще долго.

реклама

Если уж я начал с такой грустной ноты, то давайте сразу посмотрим, что произошло за год с ценами на Ryzen 5 1600. В блоге «Мои впечатления от использования быстрых 32 Гб ОЗУ DDR4 в бюджетном компьютере в течение года» я приводил цены на ОЗУ, которые, по крайней мере, остались на уровне начала 2020 года, а вот с процессорами и материнскими платами все гораздо хуже.

реклама

Ryzen 5 1600 AF (AF — неофициальное название процессора на ядре Pinnacle Ridge, в отличие от первой версии Ryzen 5 1600 на ядре Summit Ridge), обошелся мне год назад в 7590 рублей. А материнская плата для него, MSI B450-A PRO MAX — в 5000 рублей. Главный толчок к тому апгрейду — падение курса рубля в начале 2020 года, и поначалу я даже переживал, что «переплатил». Но за год над ценами поработал еще и начавшийся глобальный дефицит микрочипов вместе с пандемией коронавируса.

В результате сегодня Ryzen 5 1600 AF стоит 10870 рублей, что на целых 43% выше, чем год назад.

реклама

А материнская плата MSI B450-A PRO MAX подорожала до 7580 рублей, или на 51%!

реклама

Судя по всему, снижения цен в ближайшее время ждать не стоит, хотя есть приятные исключения, как, например, Core i5-10400F, который все падает и падает в цене, и стоит уже почти 12000 рублей. Так что, спустя год можно сказать, что мне повезло, и я успел купить процессор и материнскую плату по дешевке. Теперь можно поговорить и о впечатлениях о работе Ryzen 5 1600.

Дефолтные настройки или «сток»

С процессорами Ryzen вполне можно обходиться, как и с продукцией от Intel — по принципу «вставил и забыл». Но этому мешает две особенности — огромный потенциал для ручной настройки и высокое энергопотребление, которое заметно выше паспортного. Поэтому, если у вас есть хотя бы начальные знания по разгону, то придется в буквальном смысле бить себя по рукам, которые будут тянуться залезть в BIOS для настройки, разгона и оптимизации.

Я, конечно же, не удержался от соблазна и первым делом начал разгонять. Поэтому на дефолтных настройках мой Ryzen 5 1600 успел поработать всего около получаса за весь год. Думаю, у многих из вас дело обстоит также.

Разгон

Экземпляр процессора оказался очень удачным, заработав на частоте 4 ГГц при напряжении всего 1.16 В, и я оставил его работать в таком режиме на несколько месяцев. В комментариях многие не верили, что этот результат стабилен, поэтому мне даже пришлось записывать видео работы системы под нагрузкой в LinX.

Напряжение чуть выше, но это уже «наваливает» система Load-Line Calibration под сильной нагрузкой в LinX. В обычных условиях напряжение ниже.

Отказ от разгона

Разгон это хорошо и 4 ГГц при низком напряжении в LinX радуют глаз, но мне стало интересно, что я получаю от этого со столь слабой видеокартой, как GeForce GTX 1060. Оказалось, совсем немного, но, чтобы прийти к такому выводу, потребовалось довольно много и досконально гонять систему в тестах, благодаря чему появились блоги «Тестирование GeForce GTX 1060 и Ryzen 5 1600 AF в 10 популярных играх 2020 года» и «Производительность и энергопотребление Ryzen 5 1600 при фиксации частоты и напряжения«.

В Horizon Zero Dawn с GeForce GTX 1060 процессор отдыхает

И несмотря на то, что процессор при разгоне в 4 ГГц «кушает» не так уж много в простое, под нагрузкой это выливается в нагрев и, соответственно, шум, который хочется удержать в приемлемых рамках.
Не особо помогла и смена кулера IceHammer IH-4401A на Zalman CNPS10X Performa, про которую я подробно рассказал в блоге «Впечатления от замены кулера IceHammer IH-4401A на Zalman CNPS10X Performa на Ryzen 5 1600«, ведь удержать температуру ниже 65 градусов при условно бесшумных оборотах вентилятора (800-900 в минуту) не удалось.

Кто-то будет рад таким температурам на 4 ГГц, но я ожидал большего.

Ryzen 5 1600 горячий камень, но особо жаловаться на это сегодня не стоит, ведь в процессорах Zen 2 и Zen 3 с отводом тепла с кристалла процессора и нагревом все обстоит еще хуже, о чем пишут пользователи нашей конференции.

Но главным поводом для отказа от разгона стали тесты, в которых я практически не увидел разницы между дефолтными настройками и разгоном в 4 ГГЦ, ведь все стало упираться в GeForce GTX 1060. Подробно я рассказал об этом в блоге «5 причин, по которым я отказался от разгона Ryzen 5 1600 — показываю на практике с тестированием«.

Андервольт

Самый простой способ андервольта — через отрицательный Offset

В итоге мой процессор уже несколько месяцев работает на пониженном напряжении и, скорее всего, будет работать так и дальше, вплоть до покупки более мощной видеокарты, которая потребует больших процессорных мощностей и на которой будет виден прирост от разгона.

Процедуру андервольта и ее результаты я подробно описывал в блоге «Гайд: как снизить энергопотребление AMD Ryzen на 20%«, но ждать чудес от нее не стоит. Она всего лишь приблизит процессор к его «паспортным» 65 ваттам. Даже при сниженном на 0.125 В напряжении Ryzen 5 1600 «ест» в OCCT около 79 ватт, и только в стресс-тесте AIDA64 потребление упадет до 60 ватт.

Проблемы

Как и довольно многие владельцы Ryzen, я столкнулся с «фризами» и непонятными провалами кадровой частоты в некоторых играх. Сейчас, спустя год, большинство из них я победил. Нужно учитывать, что первые Ryzen первых поколений очень зависимы от частот и таймингов ОЗУ и ее правильный разгон очень помогает.

Не стоит использовать Ryzen и со старыми ОС, такими как Windows 7 или Windows 8.1, хотя это возможно. Их время прошло и только Windows 10 получает «заплатки», увеличивающие производительность Ryzen. В пролете оказываются даже версии Windows 10 LTSB, так как последние «заплатки» были для версии 1903.

Потенциал

Если для видеокарты GeForce GTX 1060 процессора Ryzen 5 1600 хватает с избытком, то конечно же, его хватит и для GeForce GTX 1660 SUPER и даже GeForce RTX 2060. А вот для более мощных видеокарт уже лучше делать апгрейд, и дело тут совсем не в том, что процессор будет загружен на 100%.
Это не единственный показатель «нераскрытия», и с более мощным процессором видеокарты GeForce RTX 2060 SUPER (и выше) во многих новых играх выдадут больший FPS, а график фреймтайма будет более плавный, что сделает игровой процесс комфортнее.

Что касается использования для обычных домашних задач или игр в связке с видеокартами уровня GeForce GTX 1660 SUPER, то в этом случае Ryzen 5 1600 вполне хватит еще года на три и даже больше. Если конечно, не ориентироваться на такие кривые поделки игроделов, как Cyberpunk 2077.

Итоги

Что можно сказать, подводя итоги? Новый Ryzen 5 1600 — это довольно спорный процессор в 2021 году, прожорливый, медленный в играх и устаревший. Ведь одно дело — купить его в начале 2020 года за 7590 рублей, когда из альтернатив ему были только 4-х ядерные Core i3-9100F и гораздо более дорогие Core i5-9400F, и совсем другое — за 10870 рублей, когда рядом лежит гораздо более быстрый и современный Core i5-10400F за 12350 рублей.

Но если Ryzen 5 1600 у вас уже есть, то можно еще долго не думать об его апгрейде, особенно если в играх вас устраивают средние настройки и 60 FPS. Пишите в комментарии, какой процессор стоит у вас, собираетесь ли вы его апгрейдить, и что думаете о повышении цен на комплектующие за последний год?