AMD Ryzen 9 5900X Review en Español (Análisis completo)

Finalmente la arquitectura Zen 3 Vermeer está aquí y el primer procesador que analizaremos será nada menos que el AMD Ryzen 9 5900X. Esta nueva bestia ha optimizado su arquitectura con mejoras del 19% en IPC, bus Infinity Fabric o un predictor de tareas optimizado para convertirse en uno de los procesadores gaming del mercado.

Históricamente las más bajas frecuencias de estas CPU la han mantenido un pasito por detrás de su eterno rival en juegos, así que se han centrado bastante en este punto. El 5900X es capaz de trabajar a frecuencias de 4,8 GHz en mono núcleo y hasta 4,6 GHz en sus 12 núcleos y 24 hilos de forma constante. Una verdadera bestia que brillará en multitarea, y sobre todo renderizado, con una increíble capacidad solamente superada por su hermano mayor el 5950X.

Empecemos esté análisis no sin antes dar las gracias a AMD por confiar en nosotros y cedernos este procesador para su análisis.

AMD Ryzen 9 5900X características técnicas

Unboxing

La presentación de este AMD Ryzen 9 5900X no parece haber cambiado respecto a la generación anterior. Se ha utilizado como envoltorio una simple caja de cartón flexible con la misma serigrafía y estilo de la serie precedente dejando claro que lo que tenemos en su interior es un Ryzen 9.

En una de las caras laterales continuamos teniendo una abertura que dejará a la vista el IHS del procesador para ver el modelo de su interior. Para asegurar su protección, el producto viene dentro de un blíster de plástico semirrígido junto a una pegatina con el emblema de AMD Ryzen. Además, de la CPU, solamente encontraremos la documentación de usuario, ya que esta versión no va a traer disipador de serie.

Diseño y encapsulado invariantes

Si algún punto débil tenían los anteriores procesadores AMD Ryzen 3000 Zen 2 era su rendimiento en juegos. Su potencia de procesamiento bruta era muy alta, pero sus frecuencias y el bus Infinity Fabric que enlaza todos los elementos internos, todavía tenía margen de mejora. Es aquí donde más se ha trabajado, y el resultado es que tenemos un rendimiento de FPS igual o mejor que un 10900K en muchos de los juegos actuales, que junto con mejoras de IPC brutales harán de esta una de las mejores CPU del 2020 y 2021 seguramente.

Resulta interesante ver que la nomenclatura utilizada no es la de Ryzen 4000 que sería la sucesora tras Ryzen 3000. En su lugar AMD se ha saltado a los 5000 con el objetivo de llevar un orden más correcto e intuitivo de todas sus series. Hasta ahora, Zen 2 coexistía en los Ryzen 3000 de escritorio, Ryzen 4000 de portátiles y Ryzen 4000 de APU, provocando así dudas a muchos usuarios al pensar que eran CPU de distinta arquitectura. Esto se termina al poner los procesadores más actuales con la serie 5000, la cual usarán las CPU de portátiles y APU cuando aparezcan.

La estructura de fabricación del AMD Ryzen 9 5900X no ha variado prácticamente nada en comparación con la generación anterior. En él tenemos un amplio IHS construido en cobre y aluminio con el típico balo plateado que deja ver la serigrafía de marca, modelo y referencia de esta CPU. Imaginamos que como en anteriores casos, este se encontrará directamente soldado sobre los DIE para mejorar la transferencia de calor.

Otro elemento que al menos permanecerá invariante una generación más, ya desde Summit Ridge, será el zócalo de montaje, siendo el incombustible AM4 de AMD. A diferencia de Intel, AMD se ha bastado de los 1331 contactos existentes en la matriz PGA (Pin Grid Array) de su socket para llevar toda la potencia hacia la placa. El IHS se ha sellado en sus bordes mediante pegamento o resina, tal y como se puede ver en las fotos de detalle.

Bajo el sustrato vemos una densa matriz de contactos bañados en oro bastante susceptibles de ser doblados y con la zona central desnuda. Esta vez no se han utilizado condensadores de filtrado en la superficie para el procesador, viéndose la zona más limpia y segura frente a microdescargadas eléctricas. Así que sin más que ver insertaremos el AMD Ryzen 9 5900X en su respectivo socket solamente dejándolo caer en la posición correcta y fijándolo con la varilla. Jamás debemos obligarlo, y si no entra es que algún pin está doblado o no es la posición correcta.

Como ya hemos mencionado al principio, este procesador al igual que la versión 5950X, no incluye solución térmica. La potencia de sus núcleos y la generación de calor exceden la capacidad nominal del disipador Wraith Prism de stock, así que necesitaremos una solución comprada aparte por nosotros. Recomendamos un sistema de refrigeración líquida de 240 mm o disipador de doble bloque, así iremos a lo seguro por si hacemos overclocking.

Arquitectura Zen 3: el reencuentro con los PC gamer

Zen 3 es una arquitectura que parte del proceso de fabricación en 7 nm TSMC, y en consecuencia no tenemos una disminución de litografía. En su lugar lo que se ha hecho es una optimización de dicha arquitectura, algo que ya sabíamos incluso antes de que se presentara Zen 2 según el road map creado por AMD en su día.

Especificaciones básicas

Antes de ver las novedades introducidas en Zen 3 Vermeer, conviene conocer las especificaciones básicas o generales del AMD Ryzen 9 5900X, por ser luego más fácil visualizar los esquemas técnicos.

AMD continúa utilizando su exitoso diseño de unidades funcionales o chiplets, contado en este caso con tres die implementados físicamente en la PCB. Los dos principales serán los que contengan los núcleos de procesamiento, a los cuales se les llama CCD (Core Chiplet Dies). En este caso tendremos activos 12 núcleos físicos y 24 hilos, ya que se continúa utilizando la tecnología multithreading para mejorar el rendimiento en tareas. Recordemos que en cada CCD hay un total de 8 núcleos que el fabricante activa según el modelo de CPU comercializado. Así que aquí tendríamos activos 6 núcleos de cada CCD.

La frecuencia de trabajo será una de las principales novedades, ya que el 5900X trabaja a una frecuencia base de 3,7 GHz, que serían 100 MHz menos que el 3900Xy el 3900XT. Pero la frecuencia boost máxima se eleva hasta los 4,8 GHz, siendo 200 MHz más que el 3900X y 100 Más que el 3900XT. Esta frecuencia se alcanzará en un solo núcleo y en ráfagas, tal y como hemos comprobado con HWiNFO y con un intervalo de tiempo bastante decente. La frecuencia de stock en todos los núcleos es de 4,6 GHz de forma estable y constante, todo un logro con tal cantidad de núcleos.

Respecto a la configuración de memoria RAM, el AMD Ryzen 9 5900X contará con nada menos que 64 MB en L3 repartida en bloques de 32 MB en cada CCD. Aquí tenemos otra de las novedades de la arquitectura, ya que ahora se han unificado los núcleos de cada CCD en un solo CCX (Core Complex) así que estos 32 MB estarán disponibles para los 6 núcleos activos por igual. La caché L2 se mantiene invariante en capacidad, con 512 KB por cada núcleo haciendo un total de 4 MB. Mientras tanto, la caché L1 estará dividida en L1-Instrucciones y L1-Datos con capacidad de 32 KB por cada núcleo, y tampoco cambia respecto a la generación anterior.

El tercer chiplet instalado sobre el sustrato será el de E/S y el que contenga el controlador de memoria, en definitiva, el Nort Bridge. Este permanece con un proceso de fabricación en 12 nm dotado de 24 carriles PCIe 4.0 de los cuales 20 son para ranuras y los otros 4 para comunicación con el chipset. La capacidad de memoria RAM se mantienen en 128 GB Dual Channel como máximo con soporte nativo para módulos de 3200 MHz. Entre las mejoras de este controlador tenemos una mayor frecuencia para soportar módulos hasta DDR4-4000 MHz 1:1, luego daremos más información detallada.

El TDP de este procesador se mantiene en los 105W, idéntico a la generación anterior pese a tener mayores frecuencias. Finalmente la familia Ryzen 5000 no contará con gráficos integrados, así que son procesadores que obligatoriamente necesitarán una tarjeta gráfica PCIe.

Detalles y novedades sobre Zen 3 Vermeer

El AMD Ryzen 9 5900X se va a comparar con el Intel Core i9-10900K y 10850K de la competencia. Aunque no tenemos exactamente la misma cantidad de núcleos al haber dos más en el 5900X, la marca roja lo marca como referencia para el desempeño en gaming. Veamos qué novedades están ocultas tras el diagrama de bloques de esta nueva arquitectura.

Para conseguir un aumento del IPC a un 19% se han mejorado todo lo que tiene que ver con el sistema de búsqueda de instrucciones en ramas (Cache Prefetching). Por ejemplo el buffer de destino para la caché L1 se ha duplicado en capacidad hasta las 1024 entradas para mejorar la latencia de búsqueda y predicción (Branch Predictor). La recuperación frente a predicciones erróneas se ha acelerado, y se utiliza un nuevo sistema “no bubble” para realizar predicciones consecutivas más rápidamente sin efecto burbuja para no saturar la entrada.

Otra forma de reducir la latencia en las instrucciones es extraer un mayor paralelismo a nivel de instrucción haciendo cambios en el modo de ejecución (Execution Engine). Esto se ha conseguido aumentando la cantidad de ramas para enteros, siendo capaces de trabajar con 10 problemas por ciclo frente a las 7 de Zen 2. El ancho de banda para enteros también aumenta en 32 entradas frente a Zen 2, así como el de las operaciones en punto flotante en +2 frente a Zen 2. El ancho de banda para la carga y descarga de tareas se amplía en +1 respecto a la generación anterior, añadiendo mayor flexibilidad en las operaciones con la memoria RAM.

Como ya hemos adelantado antes, se han producido modificaciones en la arquitectura del SoC que pretenden mejorar el bus de comunicaciones Infinity Fabric. Ahora los complejos CCX desaparecen para ser unificados en 8 núcleos por CCD con caché L3 totalmente compartida. Esto es clave para mejorar la comunicación núcleo-a-núcleo y núcleo-a-caché, mejorando la latencia y traduciéndose en mejoras del 26% de media en juegos con máximos del 50% en casos como LoL o PUBG en Full HD.

La estructura de comunicación entre los CCD y el cIOD se mantiene invariante, y cada complejo enviará 16B por ciclo para escritura y 32B para lectura. Desde ahí Infinity Fabric gestionará la transferencia de datos hacia el IO Hub Controller con 64 B por ciclo y el Memory Controller con 32 B por ciclo. En consecuencia, la presencia de 1 o 2 CCD en la CPU afectará al rendimiento con la memoria RAM, y las CPU que tengan un solo CCD como el Ryzen 5 5600X reducirán el rendimiento en escritura en RAM a la mitad. Ya lo veremos en el artículo de análisis de esta otra CPU.

Otro importante cambio producido en el bus principal es la relación de frecuencias entre el reloj de Infinity Fabric (fclk), el del controlador de memoria (uclk) y el de la propia memoria (mclk). Estos tres guardarán una relación de frecuencia 1:1:1, y usando por ejemplo una memoria DDR4-3600 MHz todos los relojes irán a 1800 MHz.

AMD tiene un buen as en la manga para superar las configuraciones Intel + Nvidia con su equipo AMD Ryzen + AMD Radeon 6000. Se trata implementar una comunicación directa entre las memorias VRAM de la GPU y Cache de la CPU mediante la tecnología Smart Access Memory. Con ella AMD parece haber superado el rendimiento de toda una RTX 3080, y pronto veremos si es verdad. Lo que está claro es que el contar con línea propia de CPU y GPU dará una ventaja técnica a la marca roja.

Con todas estas mejoras y más que hay a nivel interno muy concretas, el rendimiento por vatio del AMD Ryzen 9 5900X mejora en hasta 2,4 veces el ofrecido por un i9-10900K según la marca. Además ha sido el primer procesador en romper la barrera de los 600 puntos en rendimiento mono-núcleo en Cinebench R20.

Banco de pruebas y test de rendimiento

Es el turno de pasar a la parte práctica en donde realizaremos benchmarks y pruebas en juegos con el AMD Ryzen 9 5900X. En esta ocasión estamos utilizando la siguiente configuración en el banco de pruebas:

En estos primeros días de pruebas solamente las placas de mayores prestaciones han recibido la actualización AGESA 1.0.8.1 y 1.1.0.0 para darle soporte completo a estos nuevos procesadores. Poco a poco esta actualización irá llegando a todas las placas, ya que la compatibilidad estará asegurada en los chipset X570, B550 y A520 al menos. Nuestras pruebas están realizadas con una RTX 2080 Super en lugar de la RTX 2080 Ti que utilizó AMD para sus pruebas internas, por ello los resultados serán diferentes en juegos.

Benchmarks (Tests sintéticos)

Empezamos las pruebas del AMD Ryzen 9 5900X evaluando el rendimiento general con tareas de productividad, 3D, memoria RAM y renderizado. El objetivo principal será fijarnos en los resultados del Ryzen 9 3900XT y los Core i9-10900K e i9-10850K de Intel. Los test que hemos utilizado son los siguientes:

• Cinebench R15 y R20 (Puntuación CPU)
• Aida64 Benchmark RAM
• 3DMARK (Physics Score)
• VRMARK
• PCMark 8 y 10
• Blender 2.79 (Proyecto Robot)
• Wprime 32M

En las pruebas de rendimiento con la memoria RAM a 3600 MHz queda patente el buen rendimiento del bus Infinity Fabric. Tenemos valores superiores a los 52 GB/s, siendo uno de los más elevados registrados para esta frecuencia en nuestras pruebas. Estas cifras son similares a las del 3900X, aunque se mejora la latencia en unos 7 ns.

En cuanto a las pruebas de Cinebench solamente podemos quitarnos el sombrero frente a tal rendimiento. El 5900X únicamente se verá superado por el 3950X, los Threadripper y el próximo 5950X, así que todos los Intel se quedan muy por debajo. Además es el primer procesador en romper la barrera de los 600 puntos de R20 y los 260 en R15. En términos de porcentaje, será un 32% más potente que la CPU de Intel y un 16% que el 3900X en multi-core. En mono-core supera al Intel en casi un 20%, y a un 3900XT en un 23%.

Para los benchmarks gráficos también obtiene los primeros puestos de nuestra lista. En tareas de renderizado con Blender nuevamente es el procesador de plataforma no entusiasta más potente, y por mucha diferencia con el anterior 3900X y el i9-10900K. Finalmente en WPrime se coloca como uno de los procesadores más rápidos tanto en multithread como a un solo hilo.

Pruebas en juegos

Tras ver la manifiesta superioridad en las pruebas anteriores, es el turno de evaluar el conjunto en los juegos con las principales resoluciones Full HD, 2K y 4K. Será en 1080p en donde este AMD Ryzen 9 5900X tenga más que decir, ya que será donde influya más la CPU y RAM que la GPU. La configuración que hemos elegido en cada caso será la que sigue:

• Shadow of the Tomb Rider, Alto, TAA + Anisotropico x4, DirectX 12
• Far Cry 5, Alto, TAA, DirectX 12
• DOOM 2016, Ultra, TAA, Open GL 4.5
• Final Fantasy XV, standard, TAA, DirectX 11
• Deus EX Mankind Divided, Alto, Anisotrópico x4, DirectX 12
• Metro Exodus, Alto, Anisotrópico x16, DirectX 12

En juegos la cosa está bastante reñida sobre todo en Full HD y supera al i9-10900K en 4 de 6 juegos probados pese a que la diferencia es poquita salvo en Doom y Final Fantasy. Pero lo que deja más que claro es que ha superado al 3900XT por mucha diferencia, y éste sí es realmente un procesador gaming a diferencia de los anteriores.

En 2K y 4K ocupa los primeros puestos en rendimiento y supera sin muchos problemas al 10900K, aunque vemos que no ocurre lo mismo con el 10850K. Esta CPU es de lo mejorcito de Intel para jugar, pero la CPU de AMD prácticamente iguala los resultados excepto en Tomb Raider, un juego que casi siempre va un poco por libre.

Overclocking AMD Ryzen 9 5900X

La siguiente prueba será efectuar un proceso de overclocking para ver hasta dónde puede llegar este AMD Ryzen 9 5900X. Veamos hasta dónde son capaces de llegar estos 12 núcleos y sin es factible para mejorar el rendimiento en juegos. En este caso lo llevaremos a cabo desde el software AMD Ryzen Master por ofrecer mayor comodidad al usuario.

No cabe duda de que los Ryzen 5000 han salido con una buena capacidad de overclocking desde el inicio, no como los 3000 en su día. A este silicio hemos podido sacarle una frecuencia de 4,70 GHz en todos los núcleos a un voltaje de 1,4V. Será por tanto 100 MHz más de la frecuencia de stock, no alcanzado estabilidad en 4,8 GHz en ningún momento.

El voltaje ha resultado ser bastante bueno, ya que según datos del fabricante y observados durante las pruebas, la CPU a máximo rendimiento trabaja entre los 1,37 y 1,5V aproximadamente.

Las pruebas efectuadas tras este OC nos dejan unos 900 puntos de incremento en el benchmark multi-core de Cinebench R20 acercándose así a los 10000. En juegos solamente hemos podido sacarle 1 FPS en resolución Full HD a Tomb Raider, así que no es un incremento que merezca la pena.

Consumo y temperatura

Hemos llevado a cabo un proceso de estrés de este AMD Ryzen 9 5900X con la refrigeración líquida de 240 mm de Asus. Se ha utilizado el test más exigente de Prime 95 para comprobar temperaturas y consumo, tanto a su velocidad de stock como en overclocking. Estas se han monitorizado con HWiNFO. El consumo registrado será del equipo completo.

Las cifras de consumo nos dejan una media de 215W con la CPU bajo estrés, muy cerca de los 222W del i9-10900K y mejores que los 245W del 3900XT. La relación rendimiento/consumo mejora, pero no tanto como decía AMD, siendo de x1,5 veces si tomamos el valor multi-core de Cinebench R20 por ejemplo. Bajo overclocking, el consumo se eleva ligeramente hasta los 230W, y si estresamos el conjunto completo asciende a los 445W.

En cuanto a temperaturas, con el uso de una refrigeración líquida de 240 mm con perfil de ventilación normal obtendremos una media de 66^oC. Las temperaturas pico están bien controladas, solo llegando a los 86^oC de forma sostenida durante un lapso de entre 30 y 70 segundos según las gráficas monitorizadas. Bajo overclocking obtendremos picos de 95^oC y medias algo más elevadas, aunque nada preocupante.

Palabras finales y conclusión acerca del AMD Ryzen 9 5900X

AMD buscaba más madera en gaming con sus Ryzen 5000 y desde luego que lo ha conseguido. Ya sabíamos de antemano que la potencia en renderizado y procesamiento bruto iba a ser muy superior a las CPU de Intel y así ha sido, además este 5900X no está lejos del precio de su rival i9-10900K.

El rendimiento es prácticamente top en todas las pruebas realizadas, y por ejemplo en Cinebench R20 supera al 3900XT en un 23% en mono-núcleo, o un 32% al i9-10900K en multi-núcleo. Esto lo convierte en el mejor procesador de plataforma no entusiasta del mercado y será ideal para tareas de creación de contenido, renderizado de fotos y vídeos y por supuesto grandes cargas de tareas.

Pero en donde vemos más clara evolución es en términos de rendimiento gaming, ya que los anteriores Zen 2 se quedaron bastante atrás frente a los Intel Comet Lake. El incremento del 19% en IPC y todas las mejoras en la arquitectura han hecho que el 5900X supere en más de la mitad de ocasiones al 10900K. En algunos casos con diferencias abultadas como en Doom o Final Fantasy, siendo una de las mejoras CPU para jugar en Full HD. Quizás su rival más serio según nuestras pruebas sea el i9-10850K, que demostró rendir en juegos incluso mejor que su hermano mayor.

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Para aquellos que solamente desean actualizar su plataforma tenemos dos buenas noticias. La primera es que esta CPU sigue utilizando el socket AM4, así que si ya teníamos una placa B550 o X570 servirá perfectamente. La segunda es que no tendríamos que actualizar un el disipador si ya contábamos con uno potente. Este procesador ha entregado excelentes temperaturas con una refrigeración líquida de 240 mm, y actualmente por 90 o 100 euros podríamos encontrar muchas. En temas de consumo es similar a la generación anterior, salvo por el hecho de tener casi un 20% más de rendimiento.

Por último debemos hablar de precios, porque el AMD Ryzen 9 5900X se presentará al menos en nuestro territorio por unos 568 euros. Serán casi 70 más que un 3900X en su presentación, 30 euros más que un i9-10900KF y 90 euros más que un i9-10850K actualmente. No es un incremento grande, pero AMD pierde la condición de ser más barato que Intel en esta generación por primera vez, pero si que ofrece más núcleos, más potencia y un fantástico TDP. Lo que está claro es que es un 30% superior en potencia y solo un 7% más caro, los números aún están a su favor.

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