新しいCPUの王者、Zen 3となった「Ryzen 5000」シリーズをテスト

Cinebench

　CPUの3DCGレンダリング性能を測定するCinebenchは、最新版のCinebench R20と、旧バージョンのCinebench R15を実行した。

　Cinebench R20のマルチスレッドテスト(All Core)では、Ryzen 9 5900Xが全体トップの8,281を記録しており、2番手のRyzen 9 3900Xに約14%、3番手のCore i9-10900Kに約31%の差をつけている。このテストにおいて、価格帯の異なるRyzen 7 5800Xは当然4番手の結果ではあるのだが、Core i9-10900Kと4%差にまで迫っている。

　Cinebench R20のシングルスレッドテスト(Single Core)では、637を記録したRyzen 9 5900Xがトップで、2%差の2番手にRyzen 7 5800Xが続いた。Ryzen 5000シリーズはRyzen 9 3900XやCore i9-10900Kに2割前後の差をつけており、Zen 3アーキテクチャのシングルスレッド性能の高さを示している。

　Cinebench R15の結果もCinebench R20とほぼ同様で、Ryzen 5000シリーズがシングルスレッドとマルチスレッドの両面で優れた結果を記録している。

【グラフ01】Cinebench R20

【グラフ02】Cinebench R15

Blender Benchmark

　続いて、3DCGソフト「Blender」のオフィシャルベンチマークソフト「Blender Benchmark」の結果だ。

　CPUのマルチスレッド性能が重要なこのテストでトップに立ったのはRyzen 9 5900Xで、2番手のRyzen 9 3900Xに7～19%、Core i9-10900Kに29～70%の差をつけている。

　一方、Ryzen 7 5800Xも興味深い結果を残しており、処理時間の短いbmw27以外では、10コア20スレッドCPUのCore i9-10900Kより短時間でレンダリングを完了している。これは、ブースト動作が切れてTDPの範囲内で動作するCore i9-10900Kよりも、Ryzen 7 5800Xの方が優れたマルチスレッド性能を発揮することを示唆するものだ。

【グラフ03】Blender Benchmark

V-Ray Benchmark

　レンダリングエンジンV-Rayのオフィシャルベンチマークソフト「V-Ray Benchmark」では、CPUを使用する「V-RAY」を実行した。

　マルチスレッド性能が問われるテストであるため、トップは24,272を記録したRyzen 9 5900Xが獲得。2番手は約20%差でRyzen 9 3900X、3番手はCore i9-10900Kをわずかに上回ったRyzen 7 5800Xだった。

【グラフ04】V-Ray Benchmark v4.10.07 「V-RAY (CPU)」

将棋ソフト「やねうら王」

　将棋ソフトの「やねうら王」では、KPPT型とNNUE型の評価関数でそれぞれベンチマークコマンドを実行した。ベンチマークコマンド中の「nT」は、各CPUのスレッド数を入力している。

　KPPT型では、Ryzen 9 5900Xがシングルスレッドとマルチスレッドの両方でトップを獲得しており、2番手にはどちらもRyzen 7 5800Xが続いている。シングルスレッドの結果をみると、Ryzen 5000シリーズの2モデルはRyzen 9 3900Xに1.6倍以上の差をつけており、その差がマルチスレッドテストにも反映された格好だ。

　一方、NNUE型ではシングルスレッドテストの結果はKPPT型と近いものとなったが、マルチスレッドテストでは各CPUのスコア差がCinebenchなどに近いものとなっており、Ryzen 7 5800Xは4番手に沈んでいる。

【グラフ05】やねうら王 v4.91

動画エンコードソフト「HandBrake」

　オープンソースの動画エンコードソフト「HandBrake」では、フルHD(1080p)と4K(2160p)の動画ソースをYouTube向けプリセットでエンコードするのに掛かった時間を測定した。

　最速はRyzen 9 5900Xで、Ryzen 9 3900Xに8～15%、Core i9-10900Kに28～37%の速度差をつけた。Ryzen 7 5800Xは、フルHDからフルHDへの変換では4番手だが、4K動画からの変換ではCore i9-10900Kをわずかに上回る結果を記録している。

【グラフ06】HandBrake v1.3.3

動画エンコードソフト「TMPGEnc Video Mastering Works 7」

　動画エンコードソフトのTMPGEnc Video Mastering Works 7では、フルHD(1080p)と4K(2160p)のソース動画をH.264形式とH.265形式に変換するのに掛かった時間を測定した。

　こちらでも、Ryzen 9 5900Xが条件を問わず最速の結果を記録している。2番手については条件次第で、CPUコアの使用率が低いフルHD動画への変換ではRyzen 7 5800XがRyzen 9 3900を上回る結果が見られる一方、4K→4K変換ではRyzen 9 3900Xが2番手を確保している。なお、Ryzen 7 5800Xはすべての条件でCore i9-10900Kを上回っている。

【グラフ07】TMPGEnc Video Mastering Works 7 v7.0.17.19「H.264形式へのエンコード」

【グラフ08】TMPGEnc Video Mastering Works 7 v7.0.17.19「H.265形式へのエンコード」

PCMark 10

　PCMark 10では、もっともテスト項目が多い「PCMark 10 Extended」のスコアを比較した。

　シングルスレッド性能が問われるテストの多いPCMark 10は、これまでIntel製CPUが強さを発揮していたベンチマークテストだが、今回はRyzen 5000シリーズの2モデルがCore i9-10900Kを上回っている。

【グラフ09】PCMark 10 Extended (v2.1.2506)

SiSoftware Sandra 20/20「CPUベンチマーク」

　SiSoftware Sandra 20/20のCPUテストから、「Arithmetic」、「Multi-Media」、「Image Processing」の実行結果を紹介する。

　CPUの演算性能を測定するArithmeticでは、整数演算テストDhystoneのIntegerでCore i9-10900KがRyzen 9 5900Xを上回っている。ただし、浮動小数点演算テストWhetstoneでは逆に、Ryzen 9 5900Xに26～29%の差をつけられている。

　マルチメディア性能を測定するMulti-Mediaでは、すべての条件でRyzen 9 5900Xがトップスコアを記録。Ryzen 7 5800XもMulti-Media Quad-float以外のテストでCore i9-10900Kを上回っている。

　画像処理性能を測定するImage Processingでは、オイルペイントやディフュージョン、マーブリングといった処理でCore i9-10900Kがトップスコアを記録する一方、Ryzen 9 5900XはRyzen 9 3900Xに27～44%の差をつけている。ライバルとの比較では得手不得手があるものの、前世代の製品からは大きなパフォーマンスアップを果たしているようだ。

【グラフ10】SiSoftware Sandra v30.80 「Processor Arithmetic (プロセッサの性能)」

【グラフ11】SiSoftware Sandra v30.80 「Processor Multi-Media (マルチメディア処理)」

【グラフ12】SiSoftware Sandra v30.80 「Processor Image Processing (画像処理)」

SiSoftware Sandra 20/20「メモリベンチマーク」

　メモリ帯域幅を測定するMemory Bandwidthでは、Ryzen 9 5900Xが38.73GB/s、Ryzen 7 5800Xが36.00GB/sを記録した。Ryzen 9 5900Xの方がやや高速なのは、テスト時にメモリにアクセスするCPUコアとCCDの数が多いためだろう。

　「Cache & Memory Latency」で測定したメモリレイテンシでは、Ryzen 5000シリーズが約70nsを記録している。これはRyzen 9 3900Xの46.6nsや、Core i9-10900Kの31.5nsより大幅に大きなものだ。メモリコントローラを備えるIODはRyzen 9 3900Xと同じものなので、このレイテンシの増加はCCDの内部構造やCCDとIOD間の接続などに理由があるのだろう。

【グラフ13】SiSoftware Sandra v30.80 「Memory Bandwidth (メモリ帯域幅)」

【グラフ14】SiSoftware Sandra v30.80 「Cache & Memory Latency (メモリレイテンシ)」

SiSoftware Sandra 20/20「キャッシュベンチマーク」

　CPUが備えるキャッシュの性能を測定できる「Cache & Memory Latency」と「Cache Bandwidth」の結果をグラフ化した。

　Cache & Memory Latencyでは、CCXが「4コア+16MBキャッシュ」で構成されるRyzen 9 3900Xが16MBを区切りにレイテンシが増加しているのに対し、CCXが「8コア+32MBキャッシュ」に変更されたRyzen 5000シリーズは32MBまで低レイテンシを維持していることが確認できる。

　Cache Bandwidthの結果をみると、Ryzen 9 5900Xのキャッシュ帯域幅は同じコア数のRyzen 9 3900Xよりやや低い数値となっている。

【グラフ15】SiSoftware Sandra v30.80 「Cache & Memory Latency (レイテンシ)」

【グラフ16】SiSoftware Sandra v30.80 「Cache & Memory Latency (クロック)」

【グラフ17】SiSoftware Sandra v30.80 「Cache Bandwidth」

3DMark

　3DMarkでは、「Time Spy」、「Fire Strike」、「Wild Life」、「Port Royal」の4テストを実行した。

　GPU負荷の高いDirectX 12テスト「Time Spy」では、CPUテストでトップスコアを獲得したCore i9-10900Kがトップに立っており、Ryzen 9 5900Xは1%差の2番手、Ryzen 5 5800Xは4%差で4番手となっている。

　DirectX 11テストの「Fire Strike」では、Combined Scoreで優れた結果を残したRyzen 7 5800Xがトップスコアを獲得しており、Core i9-10900Kに約12%の差をつけている。2番手はRyzen 9 5900Xで、トップとの差は約2%。

　グラフィックスAPIにVulkanを用いる「Wild Life」では、Core i9-10900KがRyzen 5000シリーズに4～5%の差をつけてトップだった。Ryzen 5000シリーズ2モデルのRyzen 9 3900Xに対するアドバンテージは約3%。

　DXR(DirectX Raytracing)を用いたリアルタイムレイトレーシングテストの「Port Royal」は、Core i9-10900Kがトップスコアを記録してはいるものの、各CPUのスコアは横並びと言っても差し支えないものであり、CPUによる差はほとんどつかなかった。

【グラフ18】3DMark v2.14.7042「Time Spy」

【グラフ19】3DMark v2.14.7042「Fire Strike」

【グラフ20】3DMark v2.14.7042「Wild Life」

【グラフ21】3DMark v2.14.7042「Port Royal」

VRMark

　VRMarkでは、「Orange Room」、「Cyan Room」、「Blue Room」の3テストを実行した。

　CPUがボトルネックになっているOrange Roomでは、Ryzen 7 5800XがCore i9-10900Kに約13%、Ryzen 9 3900Xに約30%の差をつけてトップスコアを記録。8%差の2番手はRyzen 9 5900Xとなっており、Ryzen 5000シリーズが優れた性能を発揮している。

　Cyan Roomでは、Ryzen 5000シリーズ2モデルのスコアは横並びとなっており、約3%差でCore i9-10900Kにトップスコアを奪われてはいるものの、約13%の差でRyzen 9 3900Xを上回った。

　Ryzenが苦手としていた高フレームレートで、Intel製CPUと同等以上の性能を発揮しているのが興味深いところだ。なお、GPU負荷がひじょうに高いBlue RoomではCPUのボトルネックがほぼ生じないため、CPUの違いによるスコア差が生じていない。

【グラフ22】VRMark v1.3.2020「スコア」

【グラフ23】VRMark v1.3.2020「平均フレームレート」

FINAL FANTASY XV WINDOWS EDITION ベンチマーク

　FINAL FANTASY XV WINDOWS EDITION ベンチマークでは、描画設定を「高品質」に固定して、フルHDから4Kまでの画面解像度でテストを実行した。

　GPU負荷の高いテストであるため、WQHD以上ではGPUのボトルネックにより差がついていないが、フルHD解像度ではRyzen 5000シリーズがCore i9-10900Kに約6%、Ryzen 9 3900Xには約10%の差をつけている。

【グラフ25】FINAL FANTASY XV WINDOWS EDITION ベンチマーク v1.2

Forza Horizon 4

　Forza Horizon 4では、描画設定を「ウルトラ」に固定して、フルHDから4Kまでの画面解像度でベンチマークモードを実行したほか、高fps設定として描画設定「ミディアム」かつフルHD解像度でのテストも行なった。

　ここでもRyzen 5000シリーズが優勢で、4Kでは並んでいるものの、WQHDで約8%、フルHDで約9%、高fps設定では16～18%の差をCore i9-10900Kにつけている。

【グラフ26】Forza Horizon 4 (v1.443.701.2)

フォートナイト

　フォートナイトでは、描画設定「最高」でフルHDから4Kまでの画面解像度でフレームレートを測定したほか、高fps設定として描画設定「中」かつフルHDでもテストしている。テスト時のグラフィックスAPIはDirectX 12で、3D解像度は常に100%。

　描画設定を最高にしたさい、Ryzen 5000シリーズのフレームレートはCore i9-10900Kとほぼ同じ程度となっているのだが、高fps設定ではトップのRyzen 9 5900Xが約27%、2番手のRyzen 7 5800Xが約18%の差をつけてCore i9-10900Kを上回った。

【グラフ27】フォートナイト (v14.40)

レインボーシックス シージ

　レインボーシックス シージではベンチマークモードを使い、描画設定「ウルトラ」でフルHDから4Kまでの画面解像度と、高fps設定として描画設定「中」かつフルHDでテストを行なった。グラフィックスAPIは「Vulkan」で、レンダリングのスケールはつねに100%。

　ここではCore i9-10900Kが比較製品中最高のフレームレートを記録しており、WQHD解像度より低GPU負荷な設定では5～6%の差をつけてRyzen 5000シリーズを上回っている。

【グラフ28】レインボーシックス シージ (Y5S3.3)

VALORANT

　VALORANTでは、描画設定を可能な限り高く設定して、フルHDから4Kまでの画面解像度でフレームレートを測定した。

　4K解像度ではGPUのボトルネックでフレームレートが頭打ちになっているが、WQHDで19～21%、フルHDでは46～49%もの大差をつけて、Ryzen 5000シリーズがCore i9-10900Kを上回っている。

　これは、ゲーミングディスプレイの表示能力を大きく超える高フレームレートでついた差ではあるのだが、この数値はあくまで平均フレームレートだ。DirectX 11タイトルであるVALORANTは、CPUのボトルネックでフレームレートが大きく低下する場面が存在しており、今回の測定でも、フルHD時の最小フレームレートはCore i9-10900Kが232fps、Ryzen 9 5900Xは382fpsだった。意味のない差であるとは言えないだろう。

【グラフ29】VALORANT (v01.10.00.0483114)

Microsoft Flight Simulator

　Microsoft Flight Simulatorでは、画面解像度をフルHDに固定して、4種類の描画設定でテストした。テストでは、羽田空港から関西国際空港へのルートをAIに飛行させ、離陸後3分間のフレームレートを測定している。使用した機体は「Daher TBM 930」。

　最高フレームレートを記録したのはRyzen 7 5800Xで、1～7%差の2番手はRyzen 9 5900X。3番手のCore i9-10900KとRyzen 7 5800Xの間には19～32%という大差がついており、Ryzen 9 3900Xとの差は25～44%にも達している。

　グラフィックスAPIにDirectX 11を用いるMicrosoft Flight Simulatorでは、描画するオブジェクトが多いシーンではCPU負荷が高くなる一方で、ゲームが利用できるCPUコア数が少ないためシングルスレッド性能の高さが問われる傾向にある。結果、シングルスレッド性能に優れたRyzen 5000シリーズが優れた性能を発揮したのだろう。

【グラフ31】Microsoft Flight Simulator (v1.9.5.0)