Nous en avons parlé un peu plus tôt dans l'article, un des points cruciaux que met en avant AMD avec cette nouvelle fournée de Ryzen est une baisse significative de la latence. Une affirmation qui nous a particulièrement intriguée quand l'on considère que le die n'a pas changé.

Dans sa communication excessivement ciselée, AMD indique qu'il exploite "mieux" son silicium grâce aux améliorations du process de GlobalFoudries.

Il y a plusieurs manières en pratique de comprendre cette assertion. Si l'on se penche du côté du matériel (un scénario évoqué par AMD), on peut imaginer qu'avec l'ancien process, certains hotspots, des zones de la puce qui pouvaient surchauffer, créaient des situations qui nécessitaient des concessions (par exemple ralentir la fréquence de fonctionnement d'un bloc).

L'autre chose que l'on peut imaginer et qui n'a pas été évoquée par AMD est une meilleure exploitation côté firmware de ses puces. De nos jours les processeurs modernes sont complètement configurables et pour chaque "chemin critique", un plan B existe. On peut très bien imaginer qu'une meilleure compréhension du silicium permet de modifier certains paramètres de fonctionnement pour améliorer les performances. Quelque chose qui peut se faire au niveau du firmware et qui peut être lié, ou non, au nouveau silicium.

Dans la pratique, AMD nous a indiqué que les techniques qui apportent les gains de latence ne sont pas "portables" sur la génération précédente, sous entendant qu'ils sont donc liés au silicium.

Nous avons voulu vérifier cela !

Latence en fonction de l'AGESA et du chipset

En pratique, le chipset X470 n'apporte rien côté performance. Comme tous les chipsets modernes, il s'agit d'un "southbridge", à savoir un chipset qui s'occupe de ce que l'on appelait historiquement les I/O lentes (USB, réseau, etc). La gestion du PCI Express pour la carte graphique (ce que l'on appelle typiquement des I/O rapides), par exemple, se trouve directement dans les SoC Ryzen et tout ce qui concerne la fréquence du CPU est géré directement par lui même.

Afin de mettre de côté l'impact des Turbo et des fréquences, nous avons regardé tout d'abord la différence de latence dans plusieurs situations :

• Ryzen 1800X à 3 GHz (DDR4-2400 CL15 CR1) sur X370 (BIOS 3008, AGESA RavenRidge 1.0.7.1)
• Ryzen 1800X à 3 GHz (DDR4-2400 CL15 CR1) sur X370 (BIOS 6004, AGESA RavenRidge 1.0.0.2a)
• Ryzen 1800X à 3 GHz (DDR4-2400 CL15 CR1) sur X470 (BIOS 0505, AGESA PinnacleRidge 1.0.0.2)
• Ryzen 2700X à 3 GHz (DDR4-2400 CL15 CR1) sur X370 (BIOS 6004, AGESA PinnacleRidge 1.0.0.2a)
• Ryzen 2700X à 3 GHz (DDR4-2400 CL15 CR1) sur X470 (BIOS 0505, AGESA PinnacleRidge 1.0.0.2)

Dans tous les cas, nous désactivons le SMT (les processeurs sont configurés en 8 coeurs/8 threads) pour avoir une lecture la plus nette possible.

Nous avons choisi le BIOS 3008 sur notre Crosshair VI Hero de référence puisqu'il s'agit du dernier BIOS qui ne peut pas booter les Pinnacle Ridge ! Il s'agit d'un des premiers BIOS pour les Raven Ridge (les APU) comme son nom l'indique, mais pas de la version finale que nous avions testée (et qui avait été renommé contre tout sens logique par AMD en 1.0.0.0 !). Cela nous permet de comparer le 1800X avec l'ancien AGESA et le nouveau pour voir si il y a, oui ou non, un gain lié purement à la carte mère/AGESA. Nous avons également ajouté le BIOS 6004 sur la Crosshair VI Hero qui apporte l'AGESA 1.0.0.2 (nommé 1.0.0.2a).

Le 2700X est ajouté, configuré de la même manière (que ce soit côté fréquences ou mémoire) et testé sur le X470 et le X370. Notez que nous nous intéressons spécifiquement à la latence. La bande passante mémoire est similaire et n'évolue pas pour les curieux !

Voyons ce que nous avons relevé, les tests sont effectués via le test avancé d'AIDA64 dans sa dernière build beta (4618) :

Commençons par comparer les trois premières lignes vertes, à savoir le 1800X sur X370 avec l'ancien et le nouvel AGESA, et sur X470 avec le nouvel AGESA. On ne note pas vraiment de différence sur les L1/L2/L3 avec des résultats peu ou prou identiques. Par contre, on note un gain assez net sur la latence mémoire qui baisse assez significativement (-8.2%) avec le nouvel AGESA ! Il n'y a pas de différence entre X370 et X470 dans ce test.

Pour les curieux, les chiffres de latence (caches et RAM) relevés avec l'AGESA RavenRidge 1.0.7.1 sur le 1800X sont identiques à ceux que nous avions relevés dans nos tests à 3 GHz l'année dernière pour l'article du 1800X, pas de changement à noter sur ce point !

Si l'on regarde le cas du 2700X, la situation est différente. Le L1 reste identique (ce qui est tout à fait normal en termes de cycles d'horloges), le L2 baisse nettement (-30%) et le L3 baisse significativement de 12.8%. Sur la RAM, l'effet est particulièrement net puisque face à un 1800X en ancien AGESA, la latence baisse de 15.8%. Mais si l'on compare avec le 1800X avec le même AGESA, l'écart est plus réduit, "seulement" 8.3%.

On peut donc clairement décomposer les gains dans deux camps (on met de côté ce que AMD annonçait comme gain sur le L1 qui était lié au différentiel de fréquence, le constructeur aurait pu s'en abstenir...).

D'abord en ce qui concerne les caches L2/L3, le gain n'est notable que sur les 2700X face aux 1800X et n'est en rien lié à l'AGESA (dans le sens ou l'AGESA affecte tous les processeurs de la même manière). Nous pensons sur ce point que les améliorations du process permettent de faire tourner les caches avec des timings plus serrés, ce qui montre ces gains non négligeables (et massifs sur le L2 !).

Le cas de la latence mémoire est plus compliqué puisque l'on voit un gain à CPU identique sur le 1800X grâce à l'AGESA, et un autre gain sur le 2700X. Une partie des gains au minimum est donc lié à l'AGESA... et profite donc potentiellement à tous les Ryzen et pas seulement la génération 2000.

Par rapport au discours d'AMD, ces résultats sont relativement cohérents même si le gain sur la latence RAM n'était pas attendu pour les 1800X. Reste que nous avons déjà vu des AGESA annoncer des gains de latence (dans le test "basique" d'AIDA64 à fréquence de base) qui ne se traduisent pas par des gains de performances. Qu'en est il ici ? Les anciens Ryzen profitent-ils de ce nouvel AGESA et de ce gain mémoire pour booster leurs performances ?

Performances applicatives du 1800X en fonction de l'AGESA/chipset

Nous utilisons les mêmes configurations qu'indiquées précédemment pour les 1800X, l'indice 100 est calculé sur le 1800X avec l'AGESA RavenRidge 1.0.7.1 (X370) :

Si en plissant les yeux on peut deviner un léger gain sur 7-Zip et WinRAR, les benchs qui historiquement sont sensibles à la latence RAM, on reste très proche de la marge d'erreur pour tous les autres benchs.

Notez que nous avons confirmé cet écart avec le 1800X en AGESA 1.0.0.2a sur la X370 : ils sont identiques.

Performances Jeux 3D du 1800X en fonction de l'AGESA/chipset

De la même manière nous regardons les performances du 1800X en fonction de l'AGESA :

Cette fois ci c'est beaucoup plus net dans les jeux puisque l'on voit un petit gain un peu partout qui dépasse plus nettement la marge d'erreur, même s'il reste contenu. Au final, on gagne 1.3% en moyenne ce qui n'est pas forcément énorme, certes, mais n'est pas pour autant négligeable.

De la même manière, nous avons confirmé cet écart avec le 1800X en AGESA 1.0.0.2a sur la X370 : ils sont identiques.

En bref

Pour résumer, oui, les nouveaux Ryzen "12nm" profitent bel et bien d'optimisations qui réduisent assez nettement la latence de leurs caches, et plus généralement des accès mémoires. Mais ce n'est pas la totalité de l'histoire. Une partie des gains, liés à la latence mémoire, est lié à l'AGESA, la partie logicielle fournie par AMD aux constructeurs de cartes mères qui les intègrent dans leurs BIOS.

Le 1800X profite ainsi de petits gains dans nos tests avec ces nouveaux BIOS, plus particulièrement dans les jeux, ce qui réjouira tous les possesseurs de Ryzen de première génération. Nous avons pu vérifier que ces gains étaient bien présents sur une Crosshair VI Hero.

Tout est toujours bon à prendre et si l'on peut comprendre qu'AMD ait "groupé" ces améliorations de l'AGESA avec celles liées a l'exploitation du silicium des Ryzen 2000, on notera que la communication du constructeur, sans être fausse, aura été sur ce point un poil approximative.

Reste qu'a tout prendre, nous préférons une communication approximative qui apporte des gains aux anciennes générations de processeurs qu'une détection des puces via l'AGESA qui cacherait ces gains "communs" en les limitant uniquement aux puces de nouvelle génération !