Maximizar el rendimiento de Ryzen 5000 con AMD Curve Optimizer

Hacer overclocking de una CPU solía ser un proceso bastante simple: cambiar la velocidad de un bus o un multiplicador, establecer un voltaje adecuado y listo: su Celeron 300A estaba funcionando a 450 MHz, o su Duron de 600 MHz estaba golpeando la barrera de 1 GHz. En estos días, con la llegada de las velocidades de refuerzo dinámicas y las curvas de frecuencia y voltaje optimizadas, los procesadores se empujan de manera inteligente hasta casi el límite desde el primer momento. Establecer un multiplicador, incluso si es más alto que el reloj base, en realidad podría resultar en un rendimiento más bajo que las velocidades estándar bajo ciertas condiciones. Las CPU que probablemente tengan el mayor espacio para la cabeza, las que están más abajo en la cadena de la línea de Intel, por ejemplo, tienen multiplicadores bloqueados y ofrecen opciones mínimas de ajuste. Mientras tanto, los chips de AMD tienen todas sus configuraciones desbloqueadas, pero sacarles el máximo provecho no es tan sencillo como solía ser.

Si nuestra revisión reciente de Zen 3 Ryzen es algo a tener en cuenta, el overclocking con un clic a través de Ryzen Master agrega un impulso pequeño pero medible a un rendimiento ya potente de las CPU Ryzen 9. El proceso también es bastante simple: abra una herramienta de software, haga clic en un botón, reinicie y espere. Sin embargo, hacer clic en un solo botón no es tan satisfactorio como ajustar las perillas y los interruptores a mano, y no podemos evitar pensar que aún hay más rendimiento encerrado dentro del procesador. Recientemente, AMD les dio a los tweakers el regalo de una herramienta notablemente simple para ajustar dinámicamente la matriz de voltaje y velocidad que usa el procesador para ajustarse sobre la marcha. Muchos fabricantes de placas base han incluido Power Curve Optimizer que AMD anunció en noviembre en las últimas actualizaciones de BIOS para muchas de sus placas base de las series 500 y 400.

Uso del optimizador de curva de potencia de AMD

Los procesadores Ryzen usan una tabla con multiplicadores y valores de voltaje, que son posibles velocidades de reloj que usará el procesador según la carga de trabajo, el presupuesto de energía, la temperatura y otros factores. El nuevo Power Curve Optimizer, o PCO, nos permite cambiar todas las entradas de esa tabla hacia arriba o hacia abajo, agregando voltaje (y generando más calor, algo que no nos interesa mucho hoy en día) o reduciéndolo para cada paso del multiplicador. Los ajustes negativos son bastante interesantes, porque si el chip puede manejarlos, el PCO puede hacer que el chip funcione más rápido a un voltaje determinado y obtenga un mayor rendimiento. Es posible que recuerde un enfoque similar adoptado por ClockTuner para Ryzen por Yuri Bubliy. La diferencia aquí es que Power Curve Optimizer proviene directamente de AMD y se ejecuta a nivel de BIOS, en lugar de una aplicación de Windows de terceros. La distinción es bastante grande, ya que esto está autorizado por AMD.

Esto va de la mano con la otra herramienta de optimización de energía de AMD: Precision Boost Overdrive. AMD dice que PBO 2.0 tiene varias ventajas sobre la versión anterior que formaba parte de las CPU Zen 2, incluido el rendimiento mejorado de un solo subproceso. Los aumentos del presupuesto de energía se aplican a las CPU Ryzen 3000 en un nivel Core Complex, donde PBO es más detallado que eso. Ya hablamos sobre PBO 2.0 y PCO cuando AMD hizo su anuncio, por lo que es posible que desee leer sobre ellos antes de continuar.

Estamos probando en un Ryzen 7 5800X comprado en una tienda con ASUS TUF Gaming X570 Plus Wi-Fi, 32 GB de memoria Corsair DDR4-3600 CL16 y GeForce RTX 3070 Founder's Edition. Este potente sistema tiene ocho núcleos Zen 3 con un reloj de impulso predeterminado máximo de 4,7 GHz. Debido a que estamos haciendo overclocking de nuestra CPU, tenía sentido usar el mejor enfriador que teníamos disponible: un DeepCool Castle 280EX con un par de ventiladores Noctua NF-P14s Redux con una velocidad máxima de 1500 RPM.

Antes de comenzar, recuerde que el overclocking nunca es una garantía, pero queríamos ver hasta dónde podíamos llevar nuestro procesador. Permitimos que el firmware de AMD manejara casi todo, desde voltaje hasta velocidades de reloj. Todo lo que hicimos fue configurar Max CPU Boost Clock Override en 200 MHz y configurar Precision Boost Overdrive Scalar en 10X. Luego llegó el momento de sumergirse en el menú Curve Optimizer, que tiene dos configuraciones: Por núcleo o Todos los núcleos. AMD sugirió que podríamos tener más éxito alcanzando relojes más altos si ajustamos cada núcleo individualmente, así que ahí es donde comenzamos.

Ya sabíamos que Ryzen Master identificó los dos núcleos más rápidos de nuestro procesador como Core 0 y Core 1, por lo que obtuvieron la mayor compensación negativa para impulsar velocidades más altas. Una vez que alcancemos su límite, podríamos comenzar a ajustar otros núcleos. Cada compensación indica una diferencia de alrededor de 2 mV a 3 mV, y ajustar cada núcleo para obtener su mejor rendimiento tomó la mayor parte del día, y luego un par de horas de pruebas de tortura. Comenzamos poco a poco con una compensación de -5 en cada núcleo, pero cuando terminamos, llegamos a una compensación de -15 para nuestros cuatro núcleos más rápidos y una compensación de -5 en los cuatro núcleos restantes.

También redujimos el escalar PBO a 2X, que seguía siendo estable pero permitía que nuestra CPU consumiera alrededor de 10 vatios menos bajo carga según Ryzen Master, con una ligera disminución de las temperaturas. Definitivamente vale la pena considerar retroceder en esta configuración agresiva si golpea una pared térmica. Con el PBO Scalar configurado en 10X, vimos 125 W de energía consumida durante una ejecución de Cinebench de todos los núcleos con temperaturas de más de 82 grados centígrados. Con el escalar marcado nuevamente a 2X, las temperaturas alcanzaron un máximo de 78 C y el consumo de energía fue de alrededor de 115 W.

Resultados de AMD Power Curve Optimizer: 5 GHz+


Registrar más rápido que 4,6 GHz en una carga de todos los núcleos es bastante increíble
Nuestra configuración dio como resultado algunas velocidades de reloj bastante increíbles informadas por Ryzen Master y HWMonitor. Alcanzamos un máximo de 4,625 GHz en una carga de trabajo de todos los núcleos como Cinebench R23, aunque finalmente volvió a 4,6 GHz después de media hora. La carga de trabajo de Cinebench de un solo subproceso hizo que la CPU mantuviera una frecuencia bastante constante de 5,05 GHz en un núcleo, aunque el núcleo que alcanzó el límite rebotó según los algoritmos de AMD. Geekbench y HWMonitor también corroboraron 5,05 GHz como la velocidad de reloj máxima informada por la CPU. Eso significa que rompimos la barrera de los 5 GHz en nuestro Ryzen 7 5800X y eso es bastante impresionante por sí solo. Alcanzar el impulso máximo predeterminado en los ocho núcleos habría sido una guinda, pero, por desgracia, no estaba destinado a serlo. Sin embargo, estamos bastante seguros de que hemos alcanzado el límite de nuestra CPU, por lo que es hora de sumergirse en algunos puntos de referencia.

Otra cosa increíble sobre el overclocking con PCO es que la CPU está inactiva normalmente. Los núcleos se duermen, los voltajes caen, las temperaturas se mantienen bajas y, en reposo, nuestra PC es muy silenciosa. Si bien es divertido idealizar el overclocking de antaño, seguro que no nos perdemos los ventiladores Delta de 6800 RPM en los cubos de 3" que pasaban por disipadores de calor. Mientras que los disipadores de CPU modernos ocupan un espacio considerable dentro de una carcasa como nuestra Fractal Design Define 7, el silencio que acompaña a un radiador de 280 mm y un par de ventiladores de 140 mm con controles de temperatura nos alegra poder hacer esto en 2021.


El núcleo activo de 5 GHz rebotó durante la carga de subproceso único, pero HWMonitor los atrapó a todos.

Optimizador de curva de potencia de AMD probado

Para documentar el viaje de overclocking de nuestra CPU, tomamos varios puntos de control en el camino. Realizamos una serie de pruebas solo con el DOCP de ASUS, que se requiere para habilitar el perfil XMP de 3600 MHz de nuestra memoria. Así es como el sistema funcionaba normalmente día a día, por lo que es una buena base de referencia. También probamos con solo Precision Boost Overdrive 2.0 habilitado, luego dejamos que Ryzen Master probara el overclocking y finalmente con Curve Optimizer. También teníamos la intención de probar con el overclocking automático de ASUS en AI Suite 3, pero es una herramienta relativamente poco elegante en comparación que solo configura todos los núcleos a 4.2 GHz. El rendimiento fue en realidad peor que el stock de esta manera, por lo que lo omitimos. Probamos en Windows 10 Pro con la actualización 20H2 instalada y todas las configuraciones de administración de energía en sus valores predeterminados.

Dado que el cambio en la velocidad máxima del reloj no es demasiado, no esperamos ver un cambio demasiado grande en ninguna de nuestras pruebas. 350 MHz en el extremo superior parece mucho, pero ya no es 2001, por lo que solo representa alrededor del 7% en total. Esa es la diferencia entre la configuración DOCP y el Optimizador de curvas, y con la configuración de +200 MHz habilitada para Power Boost Overdrive, es probable que veamos esas configuraciones (con y sin la ayuda de Ryzen Master) en el medio. Aquí también hay otros factores en juego, ya que las velocidades de la memoria no se movieron en absoluto. Por esa razón, el 7% en el extremo superior es probablemente el máximo absoluto que veremos en cualquier punto de referencia, y probablemente será más bajo a medida que entren en juego otros cuellos de botella.

SISoft SANDRA 2020
Rendimiento de CPU y memoria

Comenzaremos con SANDRA 2020. Este completo paquete de referencia puede probar casi todos los subsistemas de una PC individualmente. Nos enfocamos en la aritmética de la CPU y el ancho de banda y la latencia para el subsistema de caché y memoria.

Tiene sentido que las velocidades de reloj más rápidas resulten en la latencia más baja y el caché más rápido, por lo que no es una sorpresa ver que la versión Optimizada para curvas del Ryzen 7 5800X se encuentra en la parte superior de esos dos gráficos. Es un poco sorprendente ver que hay un efecto en el ancho de banda general de la memoria del sistema. No es mucho, ya que estamos hablando de más de 33 GB por segundo, pero también vemos una ventaja del 2% aquí para nuestra configuración ajustada manualmente.

Incluso en el rendimiento matemático puro, el 7% fue demasiado optimista. Sin embargo, nuestra CPU overclockeada tomó la delantera en todas las pruebas, por lo que al menos no perdimos nada por nuestro problema. Vemos un aumento de alrededor del 3% en las tres pruebas, lo que probablemente prepara el escenario para el resto de nuestras pruebas.

geekbench 5
Rendimiento de subproceso único y multiproceso

Geekbench es un punto de referencia multiplataforma que simula cargas de trabajo de procesamiento del mundo real en escenarios de procesamiento de imágenes y física de partículas. Probamos las diversas configuraciones que se presentan aquí en las cargas de trabajo de uno y varios núcleos de Geekbench.

Si bien las ganancias porcentuales absolutas no son mucho para destacar, esa mera ganancia del 2,5% en realidad abrió nuevos caminos desde una perspectiva de base 10. Nuestra CPU finalmente superó la barrera de los 10.000 en la prueba de subprocesos múltiples y asomó la cabeza más allá de los 1.700 en la prueba de un solo subproceso. Si solo buscamos el derecho a fanfarronear, eso no está nada mal.

Banco de cine R23
Rendimiento de representación 3D

El punto de referencia más nuevo de Maxon, Cinebench R23, renderiza la misma escena que R20 pero con el último motor de renderizado de la compañía compatible con todo el hardware de generación actual. Este punto de referencia resultó útil para las pruebas de estabilidad, ya que tiene pruebas integradas de 10 y 30 minutos, que pueden ejecutarse en un solo subproceso o en todos los subprocesos de hardware a la vez.

Cinebench vio ganancias mayores que el promedio. Las tres opciones automáticas se agrupan en una distribución de 16 puntos con solo 12 puntos que separan las opciones de subproceso único más rápidas y más lentas. También es un poco extraño ver el puntaje de referencia en la parte superior de nuestra lista, pero estos son los resultados promedio de tres carreras y fue bastante apretado así en todo momento. Es un margen de error para estar seguro. Por otro lado, romper la barrera de los 5 GHz nos dio un aumento total del 3,7 % en la puntuación de subprocesos múltiples y un aumento similar del 3,3 % en las puntuaciones de un solo subproceso.

PC Mark 10
Rendimiento de las aplicaciones del sistema

PCMark 10 utiliza una combinación de aplicaciones del mundo real y cargas de trabajo simuladas para establecer qué tan bien un sistema determinado realiza tareas de productividad, incluida la edición de imágenes y videos, la navegación web y la edición de documentos de OpenOffice. Si bien estos puntajes parecen estar por todos lados, los sistemas están ordenados por su puntaje PCMark general, que es la tercera barra (gris) en cada grupo.

Esta vez, las ganancias generales son bastante modestas entre el primer y el segundo lugar: menos de 2 puntos porcentuales. PCMark es un punto de referencia más holístico que los demás aquí, por lo que no es una sorpresa, ya que otros cuellos de botella entran en juego con estas pruebas.

muy lejos 5
Rendimiento de juego medio de 1080p

Far Cry 5 lleva la franquicia a Montana con entornos exuberantes y una fidelidad gráfica increíble. Ejecutamos este sistema a través de los puntos de referencia integrados con la configuración de calidad normal, que se encuentra en la lista preestablecida entre baja y alta, con una resolución Full-HD de 1920 x 1080.

Nuestra GeForce RTX 3070 ciertamente puede reproducir FarCry 5 con un nivel de detalle más alto que el medio, pero el objetivo aquí es quitar la tarjeta gráfica del camino. Queríamos ver nuestra CPU como el cuello de botella, y parece que lo hemos logrado, al menos un poco. La diferencia es inferior al 4% entre el primer y el último lugar, pero nuevamente es constante. Tampoco es que esto no tenga una aplicación en el mundo real. Aquellos que poseen monitores de alta actualización como una pantalla habilitada para G-Sync de 1080p 144 Hz podrían estar usando esta configuración para asegurarse de que la pantalla esté saturada con marcos en todo momento, por ejemplo. A la velocidad de fotogramas mínima le fue mucho mejor que a la media, ganando casi el 7 % completo que nuestra ventaja de velocidad de reloj proporciona, lo que significa que la CPU debe ser el factor limitante allí.

Sombra del Tomb Raider
Más rendimiento de juego medio de 1080p

El final de la trilogía reiniciada de Tomb Raider, Shadow of the Tomb Raider es fácilmente el más atractivo del grupo. También está repleto de soporte de hardware de seguimiento ocular de Tobii y tecnologías gráficas de vanguardia como DLSS de NVIDIA y sombras con trazado de rayos. Sin embargo, no queríamos nada de eso en esta prueba; en cambio, configuramos las imágenes en Medio y probamos a 1080p.

Por último, pero no menos importante, vemos otro ejemplo de un monitor de 1080p 144 Hz. A diferencia de Far Cry, no hay mucha diferencia entre las velocidades de cuadro mínimas y promedio. Debemos presionar contra algún tipo de limitación del motor aquí para que las dos métricas estén tan juntas.

El consumo de energía
Según lo informado por Ryzen Master

Por supuesto, tuvimos que medir el consumo de energía, pero tomar una figura en la pared no es tan bueno. Las fuentes de alimentación difieren en eficiencia y también miden todos los demás componentes. Para llegar a un nivel de CPU, recurrimos a Ryzen Master y ejecutamos la prueba Cinebench de subprocesos múltiples.

Bueno, esto es una sorpresa. Solo hay una diferencia de 5 vatios según Ryzen Master en el consumo de energía de la CPU con nuestro underclock subvoltaje. Suponemos que en retrospectiva no debería ser tan sorprendente, considerando que las temperaturas no cambiaron mucho. Nuestro Ryzen 7 5800X se esfuerza tanto como AGESA lo permite, y las temperaturas en ninguna de estas configuraciones nunca superaron los 80 grados centígrados. Recuerde que estamos intentando que la CPU haga más trabajo en la misma envolvente de energía, por lo que los números tienen sentido.

La única excepción, que no está registrada, es usar la configuración recomendada por AMD que incluía cambiar el escalar de PBO a 10x. No lo mantuvimos así, y el rendimiento aquí no lo refleja, por lo que no llegó a la lista. Para los curiosos, hizo subir las temperaturas más cerca de los 85 ° C sin brindar un ápice adicional de rendimiento. El consumo de energía era de alrededor de 125 Watts. Eso es alrededor de un 14 % más de potencia que el valor predeterminado de la CPU, lo cual no es trivial. El escalar probablemente ayudaría en situaciones en las que un poco de voltaje adicional mantendrá las cosas estables. Nos topamos con una pared dura donde ese no era el caso, pero otros podrían tener una experiencia diferente. En ese caso, siempre que se puedan controlar las temperaturas, un poco más de potencia podría ser útil.

Conclusiones de overclocking Ryzen 5000

El Precision Boost Overdrive 2.0 y el Power Curve Optimizer de AMD fueron el regalo navideño de la compañía para los aficionados y entusiastas. A diferencia de los métodos de overclocking más crudos, como simplemente configurar un multiplicador, las mejoras de PBO 2.0 permiten que los núcleos del procesador alcancen su rendimiento máximo cuando es necesario, y aún así reducen el consumo de energía y se apagan cuando están inactivos. El resultado es una PC fresca y silenciosa cuando no está siendo presionada, y un aumento agradable y medible en el rendimiento cuando está bajo carga.

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El caso de uso más obvio para un procesador Zen 3 con overclocking en este momento son los jugadores con una pantalla de alta frecuencia de actualización que desean obtener las velocidades de cuadro más altas de sus juegos. Los jugadores competitivos de deportes electrónicos están buscando hasta el último cuadro, y PCO se los ofrece. Sin embargo, otro posible beneficio podría estar un poco más adelante. Tenemos grandes esperanzas de aprovechar al máximo las variantes no X de menor potencia de AMD. Un Ryzen 7 5800 o Ryzen 9 5900 teórico (ambos han aparecido en los rumores) con el mismo núcleo y recuento de caché, pero un TDP más bajo, podría ganar mucho con una tecnología como esta.

Hay dos cosas a tener en cuenta al hacer overclocking. En primer lugar, no hay dos CPU iguales. El hecho de que obtuviéramos más de 5 GHz con nuestra muestra minorista no significa que usted lo hará, pero por otro lado, podría superar nuestros resultados, es solo la suerte del sorteo. En segundo lugar, asegúrese de llevar una hielera robusta para el viaje. Hay una razón por la que elegimos el DeepCool Castle 280EX: es el mejor enfriador que teníamos a mano. Ten en cuenta estas dos cosas y ponte en marcha.

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