AMDは4月11日、ZENマイクロアーキテクチャ採用の新CPU「Ryzen 5」を発売した。今回、Ryzen 5の発売に先立って、同シリーズからRyzen 5 1600XとRyzen 5 1500Xの2製品を借用する機会が得られたので、ベンチマークテストでその実力をチェックしてみた。

メモリコントローラの仕様はRyzen 7と同様で、最大DDR4-2666のデュアルチャネル動作をサポートするが、メモリランクと枚数により制限が生じる。

この2モジュールのCCXという構成はRyzen 5でも共通しており、各CCXモジュールが備えるCPUコアのうち、6コア12スレッドCPUでは1基ずつ、4コア8スレッドCPUでは2基ずつ、それぞれCPUコアを無効化している。

ZENマイクロアーキテクチャでは、4基のCPUコアと8MBのL3キャッシュで構成されるCCX(Core Complex)を基本モジュールとしており、上位のRyzen 7ではこれを2モジュール備えることで8コア16スレッドCPUを実現していた。

Ryzen 5のラインナップには6コアCPUと4コアCPUが混在しており、今回テストを行うRyzen 5 1600Xは6コア12スレッドCPU、Ryzen 5 1500Xは4コア8スレッドCPUである。そのほか、おもなスペックは以下のとおり。

Ryzen 5は、先行して発売されたRyzen 7の下位ブランドであり、ZENマイクロアーキテクチャに基づいて14nm FinFETプロセスで製造されたCPU製品群だ。

CPUのみならずメモリのオーバークロックについても制限されているIntelプラットフォームに対し、安価なAMD B350チップセットであっても、制限なくオーバークロックできるのが、AMDプラットフォームとしてのアドバンテージであるということなのだろう。

なお、Core i5-7600K環境のメモリ設定はDDR4-2400となっている。これはIntel B250チップセットの制約によるもので、同チップセットでは最大メモリクロックがCPU内蔵メモリコントローラの最大対応クロックでロックされており、オーバークロックメモリを使用してもCore i5-7600KではDDR4-2400を超えるメモリクロックは設定できない。

比較対象には、Intelの4コア4スレッドCPUであるCore i5-7600Kと、Intel B250チップセット搭載のGIGABYTE「GA-B250M-D3H」を用意した。これはAMDからの指定に基づくもので、Core i5-7600KはRyzen 5 1600Xと、Intel B250チップセットはAMD B350チップセットと、それぞれ同価格帯であることが比較対象として選定されたようだ。

今回、テストを実施するにあたって、「DDR4-3200またはDDR4-2933でのメモリ動作」、「HPET(高精度イベントタイマー)の無効化」、「Windows電源プランの高パフォーマンス設定」という設定を適用するよう、AMDより要請があった。基本的には要請通りに設定を行なっているが、メモリについてはRyzen 5 1500XがDDR4-3200設定での起動が不可能であったため、Ryzen 5のメモリクロックはDDR4-2933で統一している。なお、DDR4-2933動作についてもCPUの動作保証範囲外であるため、すべてのロットで動作する保証はない。

AMDから借用した機材は、Ryzen 5 1600XとRyzen 5 1500Xの2製品と、AMD B350チップセットを搭載したASRock製マザーボード「Fatal1ty AB350 Gaming K4」、DDR4-3200対応の8GBメモリ×2枚キットGeIL「GEX416GB3200C16ADC」。これに、ビデオカードとしてGeForce GTX 1080 Tiのリファレンスモデルを加えた。

ベンチマーク結果

今回実行したベンチマークテストは、「CINEBENCH R15 (グラフ1)」、「x264 FHD Benchmark (グラフ2)」、「HandBrake (グラフ3)」、「TMPGEnc Video Mastering Works 6 (グラフ4)」、「PCMark 8 (グラフ5)」、「SiSoftware Sandra Platinum (グラフ6～12)」、「3DMark (グラフ13～15)」、「ファイナルファンタジーXIV: 蒼天のイシュガルド ベンチマーク (グラフ16)」、「Ashes of the Singularity (グラフ17)」、「オーバーウォッチ (グラフ18)」、「Watch Dogs 2 (グラフ19)」。

まずはCPUの性能を測るベンチマークソフトの結果から確認していく。

3DCGレンダリングでのCPU性能を測定するCINEBENCH R15では、シングルスレッド性能を測るテスト(Single Core)と、マルチスレッド性能を測るテスト(All Core)を実行した。

Single Coreでは、Kaby Lakeアーキテクチャを採用するCore i5-7600Kが強さを見せ、Ryzen 5 1600Xに約8%、Ryzen 5 1500Xに約13%の差をつけている。

一方、All Coreでは、Ryzen 5 1600Xが約90%差という2倍近いスコアでCore i5-7600Kを圧倒し、価格帯の異なるRyzen 5 1500XでもCore i5-7600Kに25%の差をつけている。同じ価格帯のIntel製CPUに対して、コアとスレッドの数で勝るRyzen 5が持つマルチスレッド性能の高さが反映された結果だ。

H.264形式への動画エンコードテストであるx264 FHD Benchmarkでは、Ryzen 5 1600Xが40.43fpsを記録してトップスコアを獲得。これは、2番手の結果となったRyzen 5 1500Xの27.86fpsを約45%上回る結果であり、ライバルであるCore i5-7600Kを約70%上回っている。

Ryzen 7の検証時に利用した「HWBOT x265 Benchmark」が、HPETを無効化した環境では実行できないため、今回はオープンソースの動画変換ソフト「HandBrake」を使用して、H.264形式とH.265形式へのエンコードテストを実施した。

エンコーダにx264を用いたH.264形式への変換では、最も短い71秒で処理を終えたRyzen 5 1600Xを基準にすると、Ryzen 5 1500Xは約154%、Core i5-7600Kは約169%の時間を要しており、Ryzen 5 1600Xが傑出して高速な結果となっている。

x265を用いたH.265形式への変換では、最速が107秒を記録したRyzen 5 1600Xであることに変わりないものの、Core i5-7600Kが2番手となる143秒を記録し、Ryzen 5 1500Xが最下位の163秒となっている。Ryzen 5 1600Xを基準とした場合、Ryzen 5 1500Xの処理時間は約152%とH.264形式の時と変わらないものの、Core i5-7600Kの処理時間は約134%となっており、H.265形式への変換でCore i5-7600KがRyzen 5との差を大きく縮めた結果であることが分かる。

TMPGEnc Video Mastering Works 6では、H.264形式とH.265形式への動画エンコードを、AVX2拡張命令の有無で各2パターンずつ実行した。

ここでも最速の結果を記録したのはRyzen 5 1600Xで、Ryzen 5 1500Xの約66%、Core i5-7600Kの60～79%程度の時間で処理を完了している。

TMPGEnc Video Mastering Works 6は、Ryzen 7を検証したさい、AVX2拡張命令をオフにした方がRyzenの性能が向上するという結果が出ていたのだが、この傾向はソフトウェアのバージョンアップが行なわれた今回の検証時点でも変化しておらず、Ryzen 5はAVX2を無効にすることにより、H.264形式で約6%、H.265形式では約3%、処理速度が向上している。H.265形式において、AVX2を使用することで約30%の速度向上を果たしているCore i5-7600Kとは対照的な結果だ。

PCの総合力を測るPCMark 8では、全てのテストセットでCore i5-7600Kがトップスコアを記録している。2番手につけたRyzen 5 1600Xとの差は、Homeで約8%、Creativeが約1%、Workは約5%となっている。ここでは、Core i5-7600Kのシングルスレッド性能の高さが効いているようだ。

CPUの計算能力を測定するSandraの「Processor Arithmetic」では、整数演算を行なうDhrystoneでは、Ryzen 5 1500XとCore i5-7600Kがほぼ横並びのスコアを記録する一方で、Ryzen 5 1600Xがそれらの約1.5倍という傑出したスコアを記録した。浮動小数点演算を行なうWhetstoneでは、Ryzen 5 1500XがCore i5-7600Kに30～40%程度の差をつけて上回り、Ryzen 5 1600Xはそこから更に1.5倍高いスコアとなっている。

「Processor Multi-Media」ではCore i5-7600Kが大きくスコアを伸ばしているものの、Multi-Media Long-Int以外はRyzen 5 1600Xがトップスコアを記録している。最新の拡張命令を利用したさいのCore i5-7600Kの性能は優れているが、Ryzen 5 1600Xのマルチスレッド性能の高さがそれを凌駕したという格好だ。

暗号の処理性能を測る「Cryptography」では、Encryption/Decryption Bandwidthでは、Ryzen 5 1600XとRyzen 5 1500Xの差は約4%に留まっている。一方、Hashing Bandwidthでは、Ryzen 5 1600XがRyzen 5 1500Xの1.5倍のスコアを記録しており、CPUの計算能力の差がスコアに反映されていることが分かる。

メモリ帯域幅を測定するMemory Bandwidthsでは、DDR4-2933のデュアルチャネル動作を設定したRyzen 5が33～34GB/secを記録し、DDR4-2400のデュアルチャネル動作であるCore i5-7600Kの約23GB/secを10GB/sec程上回るメモリ帯域幅を実現している。

ただし、これはオーバークロックメモリを使った結果であり、Ryzen 5のメモリコントローラが標準でサポートするDDR4-2666動作では、もう少し低いメモリ帯域幅となるだろう。

Sandraは2017年バージョンであるSandra Platinumへとアップグレードされたが、AMDは現在でも各種ベンチマークソフトがRyzenのキャッシュ性能を適切に測定できておらず、キャッシュとDRAMへのアクセスを混同した結果を示す場合があるとして、独自の測定結果を案内している。

Sandraの「Cache Bandwidth」と「Cache & Memory Latency」の結果もAMDの独自データと大きく乖離するものではないように見えるが、L3キャッシュへのアクセスがCCXをまたぐことになる8MB以上のブロックサイズで、転送帯域の低下とレイテンシの増加が確認できる。

ここからは、ゲーム系のベンチマークの結果を確認していく。

定番ベンチマークテストの3DMarkでは、「Time Spy」、「Fire Strike Ultra」、「Fire Strike」の3テストを実行した

DirectX 12テストのTime Spyでは、Ryzen 5 1600XがRyzen 5 1500Xを約10%上回るスコアを記録して頭一つ抜け出している。Core i5-7600KのスコアはRyzen 1500Xの約97%に留まり、比較製品中最下位だった。

4K解像度で実行されるFire Strike Ultraでも、Ryzen 5 1600Xが変わらずトップスコアを記録しているが、CPUの違いによるスコア差は縮まっており、Ryzen 5 1500Xとは約2%、Core i5-7600Kとは約5%のスコア差となっている。

最も軽量なテストであるFire Strikeでは、Ryzen 1600Xはトップのスコアであるものの、Ryzen 5 1500XはCore i5-7600Kにわずかな差で逆転されている。Core i5-7600KはCPUとGPUの複合テストであるCombined Testで大きくスコアを伸ばしており、これがRyzen 5 1500Xを逆転する要因となったようだ。

ファイナルファンタジーXIVでは、最高品質設定(DirectX 11)で、フルHDと4Kの画面解像度でテストを実施した。

ここで最高スコアを獲得したのはCore i5-7600Kで、1%前後というわずかな差でRyzen 5 1600Xがそれに続いている。比較製品中最も低いスコアであったRyzen 5 1500Xは、トップのCore i5-7600Kから2～5%ほど低いスコアだった。

Ashes of the Singularityでは、DirectX 12モードで起動し、1,920×1,080ドットの画面解像度で、描画品質をStandardとCrazy(最高設定)の2種類に設定してテストを実行した。

ベンチマークスコアとして、フレームレートの「Average Framerate」と、GPUがボトルネックとならなかった場合の仮想平均フレームレートの「Average CPU Framerate」を取得しているが、今回のテスト結果ではいずれも2つのフレームレートがほぼ同じ値になっている。これは、GPUがボトルネックになっていないことを意味しており、フレームレートを頭打ちにしている原因がCPUにあるということだ。

結果として、最もマルチスレッド性能の高いRyzen 5 1600Xが、ほぼ横並びとなっているCore i5-7600KとRyzen 5 1500Xに約10%の差をつけてリードしている。

オンラインFPSゲームのオーバーウォッチでは、1,920×1,080ドットの画面解像度で、描画品質をNormalとEpic(最高設定)に設定してテストを行なった。

最も高いフレームレートを記録したのはCore i5-7600Kで、Ryzen 5 1600Xに1%前後、Ryzen 5 1500Xに4%前後の差をつけている。

もっとも、CPUの違いで生じたフレームレートの差は決定的なものとは言い難く、この程度の差であれば高リフレッシュレートディスプレイを使うような環境でも、ゲーム体験に大きな差は生じないだろう。

Watch Dogs 2では、1,920×1,080ドットの画面解像度で、描画品質を「中」と「最大」にしたさいのフレームレートを測定した。

ここではRyzen 5 1600Xが最も高いフレームレートを記録しており、Ryzen 5 1500Xに約19～20%、Core i5-7600Kに約29～39%という大差をつけている。Watch Dogs 2は最大で12スレッドを使用するマルチスレッド性能への要求が極めて高いゲームであり、この結果は各CPUのマルチスレッド性能差が顕著に反映された結果と言えるだろう。

最後は消費電力の比較結果だ。アイドル時の消費電力は、Ryzen 5が43Wで横並びで、Core i5-7600Kが31Wという結果だった。アイドル時消費電力で10W以上の差は大きく感じるが、マザーボードの仕様やメモリの設定が異なることも少なからず影響している点には注意したい。

CPU系ベンチマークテスト実行中の消費電力は、Ryzen 5 1600Xがピーク時に130W前後となっているのに対し、Ryzen 5 1500Xは100W前後となっている。Core i5-7600Kは90W前後と最も低い電力を記録しているが、CINEBENCH R15やH.264形式への動画変換時の性能差を考えると、電力効率でCore i5-7600Kが最も優れているとは言い難い。

3D系ベンチマークを実行したさいのピーク電力については、多くのテストでRyzen 5 1600Xが330～345W程度で最も高く、Ryzen 5 1500Xが2～6Wの差でそれに続き、最も消費電力の低いCore i5-7600Kが、Ryzen 5 1600Xより14～25Wほど低い消費電力となっている。

なお、Watch Dogs 2が他の3D系ベンチマークテストと明らかに異なる結果となっているのは、CPUに足を引っ張られてGPUがフル稼働していないためだ。Ryzen 5 1600Xが顕著に高い消費電力となっているのは、GPU使用率の上昇によってビデオカードが消費する電力が増加しているためである。