AMDのRyzen 9 3900XTが発売されてからしばらく経ちましたが、COVID-19のおかげで（私は永遠の楽観主義者なので）、この新しい高周波数チップの性能をじっくりと試す時間がたくさんありました。その過程で、Ryzen 9 3900 XTでオーバークロックの世界記録をいくつか更新することさえできました。
最初にこの新しいチップを試してみたいかと聞かれたとき、私は「まあまあ」と思った。XモデルとXTモデルの間に大きな違いはなさそうだし、AMDはおそらく電圧を上げて、いくつかのコアのターボブースト倍率を上げているだけだろう。私はこれまで何度も間違えてきたが、今回もまた間違っていた。Ryzen 9 3900XT CPUはチェリーシリコンだ。
執筆時点で、3900Xは429ドル、3900XTは479ドルです。つまり、ステーキディナーに出かける費用とほぼ同じで、より高いターボクロックと優れたオーバークロック性能を実現できるということです（今はステーキディナーに行くことができませんが、これもまたCOVIDのせいです）。AMDはここで本当に良い決断を下しました。パフォーマンスの向上は、オーバークロッカーである私たちを十分に満足させるのに十分なもので、新しい3900Xユーザーを怒らせるほどではありません。一方、AMDは実質的にスーパービンディングされたRyzen 9 3900Xでいくらかの追加収益を得ています。
リアルワールドオーバークロック
実環境テストでは液体窒素を使ったテストと同じ部品を使用しましたが、冷却にはEnermax Aquafusion 3x120mm AIOを使用しました。CPUはすでに平坦化（ラッピング）されていたので、AIOの表面も最初に平坦化されているか確認したかったのです。
ご覧のとおり、見た目は素晴らしく、平らです。
私はパフォーマンス面を徹底的に重視するので、見た目はあまり考慮しません。このクーラーは、Cinebench R20の複数ループテストを通して、コアに供給される4.55GHzの1.4VIを非常にうまく処理しました。温度は80℃半ばまで上昇しました。
Maxtytan電源ユニットのLEDワット数表示を見ると、ベンチマークテスト中、システム全体の電力消費量が300W強に抑えられていることが分かります。これは、12個の強力なコアを最大限にオーバークロックした状態としては、かなり低い数値です。
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私は固定周波数が好きなので、普段使いのパソコンでも、常に全コアクロックを可能な限り高く設定しています。これらのチップは12コアでもかなり低速で動作するため、ファンの騒音などはそれほど問題になりません。今回のケースでは、全コアで常に4.5GHzに達しており、何の問題もありません。
Ryzen 9 3900XTの世界記録に向けた事前テスト
ご存知のように、メモリ、UCLK (メモリ コントローラ周波数)、FCLK (ファブリック周波数) など、さまざまな乗数比をすべて最適化することで、AMD プロセッサで興味深いパフォーマンス向上を実現できます。
多くのベンチマーク、特にメモリ帯域幅を重視するベンチマークでは、これら3つの主要設定を1:1:1の比率で設定すると良好な結果が得られます。例えば、ファブリッククロックを1800MHz、メモリをDDR4-1800、UCLKを1800MHzと設定できます。メモリ周波数をファブリッククロックよりも高く設定した場合、例えばファブリッククロックを1800MHz、メモリをDDR4-2000に設定した場合、UCLKは1000MHzに低下し、メモリ周波数が半分になります。UCLKはメモリコントローラの周波数であるため、これを半分にするとベンチマーク時に効率性の問題が発生する可能性があります。
通常、通常の周囲温度での冷却ではファブリックのタップ周波数は1800～1900MHzです。つまり、最適なメモリ周波数は1800～1900MHzです。液体窒素では、チップが動作しなくなる前の1600MHzでファブリックの限界に達しました。つまり、DDR4の合計周波数は3200MHzになります。これは、全体的なシステムから見るとかなり低い周波数です。AMDは堅牢な統合メモリコントローラ（IMC）を搭載しているため、これは非常に残念なことです。このことが、あるアイデアを思いつきました。
Ryzen 9 3900XTのデュアルランクメモリとシングルランクメモリの比較
引き出しに眠っていた古い両面Bダイメモリを試してみることにしました。両面メモリはIMCへの負荷が非常に大きく、片面メモリ（3933MHz vs 4666MHz）と比べて高周波数動作に苦労します。一方、両面メモリはレイテンシがタイトで問題なく動作しているように見えます。実際、片面メモリと全く同じタイミングで動作します。
その結果、CMOSクリアなしでメモリを16GBから32GBに交換しても、完全に安定して動作します。AVXを使用し、AMDプラットフォームのメモリに非常に敏感なx265 4Kベンチマークでは、デュアルランクDMMによって大きなメリットが得られます。この場合、1FPS向上しました。これは、同一条件でのテストでは約7%のパフォーマンス向上に相当します。
大したことないように思えるかもしれませんが、室温以下の冷却システムでは、ほんの少しの効率向上でも作業がずっと楽になります。私のチップは最高のものではありませんが、事前テストと効率調整を重ねることで、金メダルを獲得できる可能性が出てきます。
日常的に使用するマシンでは、高価な高周波片面メモリよりも、低周波の両面メモリを強くお勧めします。
Ryzen 9 3900XTのLN2オーバークロック
メモリのチューニングとOSの調整が完了したので、いよいよ液体窒素を注入する時が来ました。私のマシンのスペックは以下のとおりです。
- CPU: AMD Ryzen 9 3900XT
- マザーボード: ASRock X570 Aqua
- RAM: G.SKILL TridentZ RGB 3800C14 (2x 8GB)
- RAM: G.SkILL TridentZ 3466C16 (2x 16GB)
- 電源ユニット:エナーマックス マックスタイタン 1250W
- LN2ポット: BBDD-DDカスタム銅LN2ポット
- サーマルペースト： Thermal Grizzly Kryonaut LHE エディション
これらのCPUは可能な限り低温にする必要があります。私のファブリックの限界は-192℃で1,600MHzであり、ファブリックを上げることは不可能です。1,633MHzでも-150℃で限界に達してしまいます。それより低温にすると、チップは動作を停止します。これは最適な状態ではありませんが、確かにこれより性能の悪いチップも存在します。中には1,500MHz未満で動作が不安定になるチップもあります。
次のステップは、適切なコア電圧を設定することです。最初は1.60Vから始め、CPU周波数を50MHzずつ上げていきました。最終的に、チップはx265 4Kで5,650MHz、Geekbench 3で5710MHzで動作しました。これで、各ベンチマークで記録を達成するには十分でした。
デュアルランクDIMMはX265で非常に有利に働きましたが、Geekbenchはメモリテストにより高い周波数を好むようです。ASRock X570 Aquaは、G.Skill TridentZ RGB片面スティックを約4700MHzで動作させ、タイミングも非常にタイトでした。
結論
AMDのRyzen 9 3900XTは、驚異的な周波数性能を誇ります。hwbot.orgにはLN2テストの結果が数多く掲載されており、多くの3900XTが最上位の3900Xよりも高いクロックで動作していることがわかります。16コアのRyzen 9 3950XT、あるいはThreadripper XTモデル（そうですよね）が登場したら本当に素晴らしいのですが、いずれにせよ、Ryzen 3000シリーズのハイエンドモデルは、4000シリーズの将来像を少し垣間見せてくれるのではないでしょうか。
AMDがさらなる周波数向上とIPC（命令サイクルあたりのスループット）の向上を実現してくれることを期待しています。また、DDR5に移行する前に、より多くのメモリメーカーがハイエンドのデュアルランクBダイメモリをさらに進化させてくれることを期待しています。
オーバークロッカーとして世界チャンピオンに輝き、速度記録を追跡するサイトHWBotで頻繁にトップに立つアレンは、CPUを限界まで追い込むためならどんなことでもする。彼は、ハードコアで限界まで追い込むオーバークロッカーの視点から、最新プロセッサに関する洞察をTom's Hardwareの読者に共有する。
