Test Ryzen 9 9800X3D d’AMD

Après avoir lancé ses Ryzen 9000 series, AMD revient sur le devant de la scène avec un tout nouveau processeur de bureau, le Ryzen 7 9800X3D. Succédant au Ryzen 7 7800X3D, il a la lourde responsabilité de reprendre le flambeau avec l’objectif de devenir le processeur le plus puissant en gaming.

Intel n’a donc pas le temps de reprendre son souffle suite au lancement des Core Ultra 200S. Le géant doit désormais affronter une nouvelle offre au catalogue d’AMD. Ce Ryzen 7 9800X3D inaugure la famille des Ryzen 9000X3D qui devrait se compléter dans les prochains mois.

En attendant, nous vous proposons un test complet de cette référence. Elle a été mise à l’épreuve dans différents contextes allant de la bureautique à la création en passant par le jeu vidéo. Nous l’avons accompagné d’une GeForce RTX 4090 afin de l’évaluer en 1080p, 1440p et 2160p avec des options graphiques au maximum.

Ce Ryzen 7 9800X3D est-il le nouveau processeur phare pour les joueurs ?

Architecture Zen 5

Les processeurs Ryzen 9000 series exploitent l’architecture Zen 5. Leur mécanique s’organise autour de matrices complexes (CCD) en 4 nm et d’un module d’E/S en 6 nm. Lors de leur présentation officielle il y a quelques semaines, AMD a promis une augmentation de 16 % de l’IPC (instructions par cycle) par rapport à Zen 4. Pour parvenir à ce résultat, plusieurs optimisations, améliorations et changements ont eu lieu. Par exemple, ces puces profitent d’optimisations des pipelines (débits en hausse), d’une prédiction de branche améliorée (précision et latence), de vecteurs plus larges, et d’une meilleure gestion du parallélisme.

AMD a repensé le FPU pour doubler les performances liées à l’IA et au traitement AVX512 tout en boostant par deux (au maximum) les bandes passantes pour les instructions Front-end, les transferts entre les caches L2 et L2 ou encore L1 et FP.  Chaque cœur dispose de 1 Mo de cache L2 dédié, et chaque CCD, doté de 8 cœurs, inclut un total de 32 Mo de cache L3. AMD est intervenu à de multiples niveaux pour booster les performances face à Zen 4.

Voici un bilan des faits marquants concernant les changements entre Zen 4 et Zen 5.

Les Ryzen 9000 series sont également connus sous le nom de code Granite Ridge. Ils profitent d’une architecture dite homogène dans le sens où nous n’avons qu’un seul type de cœur, des cœurs Zen 5.

Ils sont distribués par, au maximum, deux CCDs équipés de 8 cœurs physiques et 32 Mo de cache L3 partagés. Nous avons indiqué une architecture homogène car  Strix Point, incarnant l’offre mobile, utilise de son côté deux types de cœurs, des cœurs Zen 5 et Zen 5C. Nous parlons dès lors d’une architecture hétérogène.

Le contrôleur mémoire prend en charge la DDR5-5600 MT/s de manière native tandis qu’un total de 28 lignes PCIe 5.0 est géré tout comme trois USB 3.2 Type C, un USB 3.2 Typa A ou encore de l’USB 2.0.

Zen 5 et le contrôleur mémoire

Ces Ryzen 9000 series s’accompagnent d’un contrôle mémoire prenant en charge nativement de la DDR5-5600 contre de la DDR5-4800 pour leurs ainés, les Ryzen 7000. Il n’y a pas de changement officiel concernant le « sweet spot ». Il s’agit de la limite pour conserver un ratio 1 :1 entre les fréquences RAM et celle du contrôleur mémoire. Elle reste à 3000 MHz (soit du 6000 MT/S), cependant le dernier AGESA 1.0.0.7B recule cette valeur à 6200 MT/s pour les Ryzen 7000 series. Il est probable que cela soit le cas aussi pour cette nouvelle génération. Tout ceci veut dire que pour profiter au mieux du potentiel de ces processeurs, il est conseillé d’opter pour un kit DDR5-6200 et d’activer l’EXPO dans le BIOS.

A noter qu’il est désormais possible d’activer le profil EXPO directement depuis Windows au travers de l’application Ryzen Master.

La partie graphique (l’iGPU) est basée sur l’architecture RDNA 2 tandis qu’un contrôleur mémoire DDR5 à double canal est présent aux côtés d’un support de 28 lignes PCI-Express Gen 5. De plus, de nouveaux chipsets, les X870E et X870, seront bientôt introduits, offrant une prise en charge native de l’USB 4 et du PCI-Express 5.0 x16.

La série Ryzen 9000 comprend plusieurs modèles allant de 6 à 16 cœurs :

• Ryzen 9 9950X : 16 cœurs/32 threads, fréquence boost maximale de 5,70 GHz, TDP de 170 W.
• Ryzen 9 9900X : 12 cœurs/24 threads, fréquence boost de 5,60 GHz, TDP de 120 W.
• Ryzen 7 9700X : 8 cœurs/16 threads, fréquence boost de 5,50 GHz, TDP de 65 W.
• Ryzen 5 9600X : 6 cœurs/12 threads, fréquence boost de 5,40 GHz, TDP de 65 W.

A noter que le socket AM5 a encore plusieurs années de vie puisqu’AMD s’engage à le prendre en charge au moins jusqu’en 2027.

AVX-512, quelques remarques

Enfin soulignons que l’AVX-512, développé par Intel en 2013, est un ensemble d’instructions conçues pour améliorer les performances du traitement vectoriel. Elles sont utiles dans des domaines tels que les calculs scientifiques, le traitement d’images, les simulations physiques et autres applications nécessitant une manipulation intensive de données.

Avec l’introduction des processeurs Alder Lake (11e génération), Intel a cependant désactivé par défaut le support de l’AVX-512 en raison de la présence de E-Cores. Sa prise en charge est possible si ces E-Cores sont désactivés manuellement, ce qui limite son utilisation dans les configurations standards.

AMD, en revanche, a fait un peu le contraire et décide avec Zen 5 de marquer un peu plus la différence. La firme continue de supporter l’AVX-512 et annonce même une meilleure intégration avec la prise en charge d’instructions supplémentaires. Nous pouvons citer AVX512F (Fondation AVX-512), l’AVX512DQ (Instructions sur les mots doubles et quadruples), l’AVX512_IFMA (Multiplication et addition fusionnées des entiers) et bien d’autres comme l’AVX512CD, AVX512BW, l’AVX512VL, AVX512_VBMI, l’AVX512_VBMI2, GFNI, l’AVX512_VNNI, AVX512_BITALG, l’AVX512_VPOPCNTDQ et l’AVX512_BF16.

Ce maintien et les améliorations du support de l’AVX-512 par AMD sont des atouts face aux calculs intensifs. Les professionnels et les chercheurs dans des domaines spécifiques peuvent ainsi bénéficier de performances accrues.

Ryzen 7 9800X3D, présentation.

Nous évoquons ce Ryzen 7 9800X3D sous le terme de nouveauté dans le sens où il s’agit d’une nouvelle référence au catalogue d’AMD. Dans les faits, sa mécanique n’est pas inconnue puisqu’elle s’appuie en grande partie sur celle de son grand frère, le Ryzen 7 9700X que nous avons testé dans nos colonnes.

Il dispose de 8 cœurs physiques obtenus à l’aide d’un unique CCD et de 16 cœurs logiques en raison du support de la technologie SMT. Sa fréquence maximale (mode boost) est calibrée à 5,2 GHz (5,5 GHz pour le Ryzen 7 9700X) tandis qu’il turbine à 4,7 GHz de base (3,8 GHz pour le Ryzen 7 9700X). Son équipement comprend un imposant cache L3 de 96 Mo (32 Mo pour le Ryzen 7 9700X) et son enveloppe thermique est de 120 Watts.

Sur ce point, AMD recommande un Watercooling de 240 ou de 280 pour assurer son refroidissement.  Du côté de la mémoire, nous avons le support de la DDR5-5600 en mode dual channel.

Tout ceci dresse un portrait assez proche sur le papier de son ainé le Ryzen 7 7800X3D. Nous conservons un cache L2 identique à savoir 8 x 1 Mo, un cache L3 de 96 Mo, un TDP de 120 Watts, une température maximale toujours à 95°C et une compatibilité avec le Precision Boost 2.

Les points communs s’arrêtent cependant là puisque nous avons un changement d’architecture entre les deux puces, des fréquences boost et base différentes (5,2 GHz / 4,7 GHz contre du 5 GHz / 4,2 GHz pour le Ryzen 7 78003D) et la prise en charge native de la DDR5-5600 contre de la DDR5-5200 pour le Ryzen 7 7800X3D. A cela s’ajoute également le passage à la deuxième génération de 3D V-Cache.

Le changement le plus important concerne l’emplacement de ce cache supplémentaire. Auparavant, il était au-dessus des cœurs Zen 3 (Ryzen 5800X3D) ou des cœurs Zen 4 (Ryzen 7000X3D). Désormais, il migre en dessous des cœurs avec le Ryzen 7 9800X3D. Ce choix a plusieurs conséquences dont une meilleure gestion de la température et un 3D V-cache moins sensible à la température.

Tout ceci explique en partie la montée en fréquence (+500 MHz de base et +200 MHz en boost) face à son ainé, le Ryzen 7 7800X3D. AMD précise également que les performances multithreads profitent de cette meilleure résistance à la chaleur au travers d’un bilan proche du Ryzen 7 9700X lorsqu’il est configuré pour le TDP de 105W, car ce 9800X3D peut utiliser pleinement la puissance « provisionnée » contrairement à son prédécesseur limité sur ce terrain. Ceci explique également la possibilité pour AMD d’autoriser l’overclocking, une première pour une puce épaulée d’un 3D V-Cache. Ce processeur est « overclockable » avec la précision et les mêmes limites de fréquence et de tension que celles des processeurs Ryzen 9000 classiques. L’activation du Precision Boost Overdrive (PBO) reste selon AMD une des meilleures approches pour les usages mixtes et de gaming. Pour des scénarios plus spécifiques et ciblés et potentiellement de meilleurs résultats, un overclocking manuel reste à privilégier.  Enfin dans un contexte d’overclocking mémoire, certains processeurs peuvent être en mesure d’atteindre une configuration EXPO en 6400 1:1 avec des réglages manuels. Par défaut, AGESA définira tout profil de mémoire supérieur à 6000 MT/s en mode 1:2, mais il est possible d’intervenir manuellement pour passer au ratio 1:1. Par contre attention, la stabilité de cette configuration variera en fonction du processeur.

Protocole de test

Nous avons mis en compétition ce Ryzen 7 9800X3D avec plusieurs autres références dont son prédécesseur, le Ryzen 7 7800X3D

Configuration Ryzen 9 7900X / Ryzen 7 9700X / Ryzen 5 9600X/ Ryzen 9 7950X3D / Ryzen 7 7800X3D/ Ryzen 9 9950X.

• Carte mère : X670E Aorus Xtreme (BIOSen AGESA 1.2.0.0A Patch A),
• Mémoire : Kit Dominator Platinum RGB DDR5-6000 CL30 2 x 16 Go.
• Carte graphique : GeForce RTX 3080 Ti Founders Edition, GeForce RTX 4090 Gaming OC de Gigabyte
• Unité de stockage : SSD MP600 Pro 1 To (Corsair),
• Alimentation : HX1000i de Corsair.

Configuration Ryzen 7 9800X3D

• Carte mère : MSI MPG X870E Carbon WIFI
• Refroidissement : Watercooling AIO 360
• Mémoire : Kit DDR5-6000 CL30 2 x 16 Go.
• Carte graphique : GeForce RTX 3080 Ti Founders Edition, GeForce RTX 4090 Gaming OC de Gigabyte
• Unité de stockage : Samsung 990 Pro 1 To
• Alimentation : HX1000i de Corsair.

Le système d’exploitation est Windows 11 Pro 23H2 (64 bits). Nous avons effectué une batterie de benchmarks synthétiques et de mesures de performances sous différents logiciels. Voici une synthèse des applications utilisées.

Benchmarks théoriques.

• CrossMark
• PCMark 10,
• 3DMark,
• Sandra Lite 2015,
• GeekBench 6 Pro,
• AIDA Extreme.
• Procyon (Office Productivity)

Benchmarks réels.

• Cinebench R23,
• JetStream 2
• Compression : WinRar, Z-ZIP (154 fichiers d’un poids total de 384 Mo),
• Compression audio avec iTunes 12.1.2 64 bits (10 fichiers MP3),
• Encodage vidéo HandBrake (Encodage d’un fichier vidéo d’environ 6.27 GB en 3840 x 1714, 73.4 Mbps, 24fps, H.264, .mov en un fichier video d’environ 1480 MB en 1920×858, ~17.1 Mbps, 24fps, H.264, .mp4),
• Pov-Ray 3.7,
• Bureautique (Word, Excel),
• Navigation Web,
• Multimédia (lecture audio, vidéo),
• Blender,
• X264 FHD (encodage audio).

Les consommations électriques sont relevées à l’aide du logiciel HWMonitor. Exprimées en Watts, elles correspondent à la valeur Power Package.  L’exercice consiste à pousser au maximum le processeur. Il fonctionne à 100% de ses capacités.

Nous avons également testé plusieurs jeux vidéo en 1080p, 1440p et 2160p (RTX 4090) et Full Option.

Les titres sont :

• Far Cry 6
• Metro Exodus,
• Watch_Dogs Legion
• Horizon Zero Dawn,
• Shadow Of The Tomb Raider,
• CyberPunk 2077.

Ryzen 7 9800X3D, bilan des performances.

Voici un bilan général des performances. Nous avons pris comme référence les prouesses du Ryzen 7 7800X3D. Il dispose d’un indice de 100. Nous vous proposons deux bilans.

Performance en usage courant.

Ce dernier correspond à un ensemble varié d’applications sous Windows 11 exploitant plus ou moins l’ensemble des cœurs disponibles. Nous sommes dans des situations diverses représentant un contexte d’usage courant, mariant différents types d’exercices (hors-jeux vidéo).

Nous avons intégré dans ce bilan général beaucoup d’applications mais également considéré le répondant de la plateforme et de ses sous-systèmes. Les performances brutes de chaque processeur sont prises en considération mais nous avons aussi d’autres critères comme le répondant de la mémoire vive et de l’unité de stockage.

Nous avons par exemple des logiciels comme iTunes pour l’encodage audio, RAR et 7-ZIP pour la compression de fichiers ou encore des benchmarks génériques comme PCMark et CrossMark ou encore Procyon. Nous utilisons une variété d’applications (navigateur, traitement de texte, lecteur MultiMedia…). Ce classement est un bilan autour de dizaine d’applications et de dizaines d’heures de tests !

Avec un indice de 115, notre plateforme Ryzen 7 9800X3D propose une belle progression des performances face celle équipée de son ainé, le Ryzen 7 7800X3D. En moyenne, la progression est de 15% ce qui lui permet de proposer un bilan à la hauteur de notre plateforme Core Ultra 9 285K. Le Ryzen 9 9950X domine ici avec un indice de 122.

Ce classement et cette situation s’expliquent par le fait que nous considérons la puissance globale de la plateforme et non la puissance brute de chaque processeur. Il y a ainsi d’autres composants qui interviennent dont le stockage, la mémoire vive et différentes bandes passantes.

Concernant la puissance brute en arithmétique de chaque processeur, le classement est très différent. Intel domine avec le Core Ultra 9 285K et le Core i9-14900K. AMD arrive à la quatrième place avec le Ryzen 9 9950X tandis que le Ryzen 7 9800X3D est juste derrière le Core i5-13600K.

Performance en multicœurs (création)

Passons maintenant à notre deuxième bilan incluant cette fois uniquement des applications massivement multi-threadées, en clair capables d’exploiter tous les cœurs de chaque processeur.

Le classement change une nouvelle fois. Intel domine avec sa nouvelle vitrine le core Ultra 9 285K tandis que le Ryzen 9 9950X se hisse à la troisième place. Le Ryzen 7 9800X3D signe de son coté une belle avancée avec une progression des performances de 21%  lui permettant de proposer une puissance équivalente à celle de son grand frère le Ryzen 7 9700X mais sans dépasser celle du Core i5-14600K.

Performances gaming.

Voici les performances en gaming. Nous avons sélectionné les définitions 1080p, 1440p et 2160P avec du Full Option. La carte graphique est une GeForce RTX 4090.

En 1080p et 1440p / Full Option, le Ryzen 7 9800X décroche la première place. Il reprend le flambeau de son ainé, le Ryzen 7 7800X3D avec un gain de +7% en Full HD et +5% en 1440p. En 4k il est très difficile de distinguer une configuration par rapport à une autre en raison de facteurs limitant autres que la puissance du processeur.

Attention : Il devient de plus en plus compliqué voire impossible de proposer un bilan universel en gaming. Pourquoi ? Le comportement des processeurs ne sont pas identiques à chaque jeu. En clair une première place avec un jeu ne veut pas dire une autre première place avec un titre différent.

Avec la liste de notre protocole nous obtenons ce classement. Par contre avec d’autres jeux, il peut être différent.

Voici nos relevés de framerates.

Notre duo Ryzen 7 9800X3D/ RTX 4090 assure au minimum du 126 images par seconde en 1080p Full Option. C’est parfait. Le passage en 1440p ne pose aucun souci avec au minimum du 100  images par seconde. En 4k, nous sommes aussi devant un ensemble très solide frôlant les 90 fps sous Cyberpunk, l’un des jeux les plus gourmands de notre liste.

Ryzen 7 9800X3D, performances environnementales.

Température de fonctionnement.

AMD accompagne son Ryzen 7 9800X3D d’une enveloppe thermique de 120 Watts, identique à celle du Ryzen 7 7800X3D tandis que le Ryzen 7 9700X est calibré de base et durant nos tests avec un TDP de 65 Watts.

Pour le refroidissement, nous avons opté pour un Watercooling Gigabyte, un Aorus WaterForce II 360 ICE. L’ensemble des tests est fait à l’air libre. La température de la pièce est de 19°C. Selon le niveau de charge, nous enregistrons une température entre 34 et 76 pour le Ryzen 7 9800X3D et 35 et 75 pour son ainé. Il n’y a rien à redire. La hausse est contenue ce qui permet d’exploiter tout le potentiel de chaque puce sans être victime du Thermal Trottling.

Consommation électrique

Voici à présent les besoins énergétiques de nos différents processeurs. Le mode charge correspond à un burn du processeur. Il fonctionne à 100% de ses capacités. Le reste de la configuration est au repos.

Nous avons des besoins entre 26 et 140 Watts selon le niveau de sollicitation du processeur. AMD maitrise les besoins énergétiques et par conséquent les besoins en refroidissement. A noter une différence très nette face à son ainé, le Ryzen 7 7800X3D, qui ne dépasse pas les 90 Watts.

A l’image des Ryzen 9000X qui nous avons testés, la demande énergétique est trop importante au repos.

Couts et empreintes carbone.

Les différences entre les plateformes se retrouvent immédiatement dans le coût d’exploitation et l’empreinte carbone de fonctionnement. Que nous parlions de l’un ou de l’autre, ils sont directement liés à la demande énergétique. AMD se détache ainsi d’Intel sur ces deux critères avec les plateformes les moins chères à l’usage et à l’empreinte carbone de fonctionnement les plus faibles.

Notre base de travail est une utilisation quotidienne de 6 heures par jour, 365 jours par an avec un tarif de 22,76 cts € le kWh facturé (tarifs réglementé métropole au 01/08/2023 d’EDF pour une puissance souscrite de 6 kVA).

L’indicateur EDF, en gramme d’équivalent CO2 pour la production de 1 kWh, est fixé à 18,46 grammes (période novembre 2022 à novembre 2023).

Il est synonyme du taux de rejet de gaz à effet de serre induit par la production de l’électricité consommée.

Les différences entre les plateformes se retrouvent immédiatement dans le coût d’exploitation et l’empreinte carbone de fonctionnement. Que nous parlions de l’un ou de l’autre, ils sont directement liés à la demande énergétique. AMD se détache ainsi d’Intel sur ces deux critères avec les plateformes les moins chères à l’usage et à l’empreinte carbone de fonctionnement les plus faibles.

Le Ryzen 7 9800X3D a un cout d’exploitation annuel entre 14,8 et 78 € selon son niveau de charge. Son empreinte carbone de fonctionnement se situe entre 0,7 et 3,6 kg d’équivalent CO2.

Détails des principaux benchmarks

PCMark 10 est une évolution de PCMark 7.

Cet outil englobe plusieurs séries de tests pour évaluer les performances d’un PC hors-jeux. Elles sont rassemblées dans trois catégories, Essentiels, Productivité et Création de contenus numériques. Nous retrouvons ainsi des tests de vidéo-conférence, de navigation web, de démarrage d’applications, de traitement de texte de tableurs mais aussi d’éditions photo et vidéo et de rendus 2D et 3D.

X264 FHD benchmark.

Ce bench en version 64 bits évaluent les performances d’une plateforme en encodage vidéo en exploitant le « codec » x264. Il utilise les derniers raffinements en la matière avec des optimisations pour les instructions AVX et SSE4.

Cinebench R23

Cinebench est basé sur le logiciel Cinema 4D et permet le rendu d’une image en utilisant l’ensemble des cores de calcul disponible.

Compression Winrar, Z-ZIP

Voici à présent le temps nécessaire pour la compression avec Winrar v5.21 64-bit, Z-ZIP v9.2 64-bits et le module Zip de Windows de 154 fichiers (384 Mo). Plus le temps est faible et plus le processeur est performant.

Encodage Audio : iTunes v12.21 64-bit.

Encodage ACC de 10 fichiers MP3.

HandBrake

Encodage d’un fichier vidéo d’environ 6.27 GB en 3840 x 1714, 73.4 Mbps, 24fps, H.264, .mov en un fichier video d’environ 1480 MB en 1920×858, ~17.1 Mbps, 24fps, H.264, .mp4.

POV Ray v3.7

Jetstream 2

CrossMark

Blender 4.2

CPU Profile de 3DMark.

Il évalue les prouesses du processeur en gaming en simple et multi-cœurs. Dans chaque cas, un score est attribué permettant de connaitre ses performances en fonction du nombre de cœurs utilisés.

Informations.

• Test Max-threads : le score Max-threads représente le potentiel de performances complet de votre processeur lors de l’utilisation de tous les threads disponibles.
• Test de 16 threads : le score de 16 threads est une bonne mesure des performances du processeur pour les tâches gourmandes en ressources de calcul, telles que la création de contenu numérique et le rendu 3D.
• Test à 8 threads : les performances des jeux DirectX 12 modernes sont généralement les plus étroitement corrélées avec le score à 8 threads.
• Test à 4 threads et test à 2 threads : les fréquences d’images des jeux plus anciens développés pour DirectX 9 sont généralement les plus étroitement corrélées avec les scores à 2 threads et 4 threads.
• Test de 1 thread – Le score de 1 thread est une mesure fondamentale des performances de votre processeur.

GeekBench 6 Pro.

Geekbench IA.

Conclusion