AMD Ryzen 3 3300X und 3100 im Test: Zen-2-CPUs mit 4 Kernen für den B550‑Chipsatz

Volker Rißka 669 Kommentare
AMD Ryzen 3 3300X und 3100 im Test: Zen-2-CPUs mit 4 Kernen für den B550‑Chipsatz

tl;dr: AMD Ryzen 3 3300X und 3100 sind die ersten reinen Quad-Core-CPUs mit Zen 2 für den Desktop. Sie spielen ihre Stärken dank Zen-2-Architektur und hohem Takt in Games und Single-Core-Anwendungen aus, büßen aber bei der Effizienz ein. Die wesentliche Frage ist allerdings: Wie zukunftstauglich sind Vierkern-CPUs?

Zehn Monate nach dem Start von Zen 2 am 7. Juli 2019 stößt AMD mit Ryzen 3 3300X und Ryzen 3 3100 ins Einstiegssegment vor. Bisher gab es Ryzen 3000 mit Zen 2 auf dem Desktop nur mit mindestens sechs Kernen, die kleinste Lösung für Endkunden war bis dato der Ryzen 5 3600. Sein Marktpreis liegt bei 170 Euro.

Die beiden ersten Ryzen 3 adressieren mit vier Kernen und Preisen zwischen 110 und 130 Euro einen Markt, den AMD im Endkundenbereich ausschließlich mit APUs bediente, die allerdings als Ryzen 3000G noch auf Zen+ basierten. Der Frage, warum sich AMD zu diesem Schritt entschieden hat, geht der Test neben ausführlichen Benchmarks ebenfalls auf den Grund.

Ein Achtkern-Prozessor halbiert – auf zwei Arten

Die neuen Ryzen 3 nutzen keinen neuen Die, sondern basieren auf der seit Juli verfügbaren Technik. Der Zen-2-Matisse-Die mit seinen verschiedenen Bestandteilen ist bekanntlich im Grunde genommen immer ein Achtkern-Modell, der einzeln oder im Desktop doppelt mit einem I/O-Die kombiniert wird.

Der einzelne CPU-Die besteht aus zwei CCX, die jeweils vier Kerne samt L3-Cache hervorbringen. Um daraus einen Quad-Core-Prozessor zu machen, gibt es zwei Wege, die AMD überraschenderweise sogar beide nutzt.

AMD Ryzen 3 3100 und 3300X mit unterschiedlichem Aufbau
AMD Ryzen 3 3100 und 3300X mit unterschiedlichem Aufbau (Bild: AMD)

AMD Ryzen 3 3100: Je ein halber CCX deaktiviert

Der AMD Ryzen 3 3100 nutzt geteilte Ressourcen. Er vereint je zwei Kerne inklusive 8 MByte L3-Cache aus den beiden CCX, während die anderen beiden nicht funktionstüchtig sind. Heraus kommt ein Vierkern-Prozessor mit 16 MByte L3-Cache und dem Nachteil, dass die Kerne zur Interaktion miteinander den Weg in den anderen CCX gehen müssen, was sich bekanntlich äußerst negativ auf die Latenz auswirkt.

AMD Ryzen 3 3100
AMD Ryzen 3 3100

AMD Ryzen 3 3300X: Einer von zwei CCX vollständig deaktiviert

Beim Ryzen 3 3300X geht AMD den anderen Weg. Hier schaltet der Hersteller einen CCX völlig ab und konzentriert alle Ressourcen auf den verbliebenen „Core Complex“. Er ist damit quasi ein „nativer“ Quad-Core-Prozessor mit dem Vorteil der kürzesten Wege zur Datenübertragung.

AMD Ryzen 3 3300X
AMD Ryzen 3 3300X

3300X vs. 3100: deutliche Latenzvorteile

AMD selbst sagt, dass allein der unterschiedliche Aufbau bei Ryzen 3 3000 in gewissen Szenarien eine Rolle spielen kann – und das hat sich im ComputerBase-Test vor allem in WinRAR gezeigt. Dieser Benchmark reagierte in der Vergangenheit bereits auf geteilte Ressourcen in AMDs Prozessoren mit einer satten Strafe und daran ändert Ryzen 3 3000 nichts: Der Ryzen 3 3300X liegt hier 67 Prozent vor dem Ryzen 3 3100 und zeigt als erstes an, was sich in theoretischen Latenzmessungen wie SiSoft Sandra oder dem CoreLatencyTest offenbart hat. Der Sprung von einem Kern in CCX0 zu einem weiteren Kern in CCX1 und damit Kern zu Kern beim Ryzen 3 3100 wird in diesem mit über 75 ns beziffert, während innerhalb eines CCX die Latenz keine 30 ns zwischen den einzelnen Kernen beträgt und damit beim 3300X stets gleich ist.

Auch der Cache- und Speicher-Benchmark von AIDA64 zeigt zum Teil deutliche Auswirkungen in fast allen Disziplinen, außer beim direkt an den Kern gekoppelten L1-Cache. So bleibt beim Speicher zwar die Durchsatzrate konstant, allerdings verschlechtert sich die Latenz vom 3300X zum 3100 deutlich. Mit 68 ns schlägt der Ryzen 3 3300X hier wiederum sogar alle anderen Matisse-Prozessoren – das „native“ Quad-Core-Modell zeigt seine Vorteile. Auch die weiteren Messwerte gehen stets deutlich zugunsten des 3300X aus, allein 10 Prozent mehr Takt erklären sie nicht.

Auch einige Spiele profitieren von der Wahl beim 3300X, beispielsweise Kingdom Come und Metro Exodus mit einem Plus von 23 und 24 Prozent bei den Frametimes oder FPS. Durch den Fokus auf nur einen CCX kommt der 3300X so nicht nur an den Ryzen 5 3600 und 3600X heran, sondern überflügelt diese dank gleichem Takt mitunter sogar, solange sechs Kerne keinen Vorteil bringen. Denn die kleinen Sechskerner müssen ihre Ressourcen ebenfalls wieder aus zwei CCX beziehen. Die getrennten CCX sowie die Chiplet-Bauweise haben spätestens heute deutlich sichtbar nicht immer Vorteile. Bei kleinen CPUs, die auch mit monolithischem Silizium möglich wären, können sie ein Nachteil sein – und das nicht nur wegen 125 mm² (I/O) + 74 mm² (CCD) Die-Fläche, die nur für vier Kerne genutzt wird.

Allerdings sollte dem Thema in der Summe über den Parcours nicht zu viel Bedeutung beigemessen werden: Das Gros der Mehrleistung kommt beim Ryzen 3 3300X gegenüber dem 3100 letztlich durch die zusätzlichen bis zu 400 MHz Takt zustande, der andere Aufbau sorgt für ein paar Bonusprozente.

Ohnehin überwiegt das Gesamtbild: AMDs Technik-Ansatz von CCX über CCD bis Chiplet macht CPUs vom 100-Euro-Desktop- bis zum 5.000-Euro-Server-Prozessor möglich. Die wenigen Prozente Verlust gegenüber hypothetischen monolitischen Dies, sofern überhaupt technisch machbar, werden durch die Wirtschaftlichkeit mehr als wieder wettgemacht. Nichtsdestoweniger bleibt genau dieser Aspekt ein Ansatzpunkt für zukünftige CPUs von AMD, denn wo immer Ressourcen geteilt oder ausgelagert werden und später wieder zusammenarbeiten müssen, gibt es Verluste. Ein logischer Schritt wäre, den CCX auf acht Kerne aufzubohren. Gerüchte in diese Richtung gibt es schon länger.

Einordnung in die Modellpalette

Die Einordnung der neuen CPUs in AMDs aktuelles Matisse-Prozessorportfolio ist einfach: Die beiden Ryzen 3 stellen den Einstieg dar. Das Modell 3100 wird dafür im Takt stark beschnitten, immerhin darf es aber SMT behalten, acht Threads gibt es von Intel in dem Markt bisher nicht. Das soll dem Ryzen 3 3300X als Gegenspieler vom Intel Core i5-9400F helfen, ein Turbo-Takt auf dem Niveau der anderen Matisse-CPUs der 65-Watt-Klasse lässt hier aufhorchen.

Die neuen Prozessoren setzen alle Turbo-Modi um, wie sie AMD für Matisse-Prozessoren vorsieht. Der „Precision Boost“ taktet die CPU-Kerne nach verschiedenen Parametern, sodass sie sogar über dem ausgeschriebenen maximalen Takt liegen können – so geschehen mit dem Ryzen 3 3300X im ComputerBase-Testsystem. Das ist von AMD jedoch so abgesegnet. Nachdem es zum Start viele Beschwerden über nicht erreichte maximale Taktraten gab, hat der Hersteller das Verhalten deutlich optimiert und Freiraum nach oben geschaffen.

Die Preise zum Start liegen hoch

Die aufgerufenen Preise sehen auf dem Papier stimmig aus, doch im Handel wird bereits eine Zeit lang eine andere Sprache gesprochen. Vor allem der Ryzen 3 3300X erscheint für 129 Euro zum Start zu teuer, für 168 Euro und damit 39 Euro mehr gibt es schließlich frei verfügbar den Ryzen 5 3600. Im Handel müssen die Ryzen 3 deshalb zügig unter den UVP fallen, ab 21. Mai soll der Verkauf offiziell starten.

Ryzen 9, Ryzen 7, Ryzen 5 und Ryzen 3 mit Zen 2
Kerne/Threads Takt
Basis/Turbo
L3-Cache TDP UVP
Ryzen 9 3950X 16/32 3,5/4,7 64 MB 105 W 819 Euro
Ryzen 9 3900X 12/24 3,8/4,6 64 MB 105 W 529 Euro
Ryzen 7 3800X 8/16 3,9/4,5 32 MB 105 W 429 Euro
Ryzen 7 3700X 8/16 3,6/4,4 32 MB 65 W 349 Euro
Ryzen 5 3600X 6/12 3,8/4,4 32 MB 95 W 265 Euro
Ryzen 5 3600 6/12 3,6/4,2 32 MB 65 W 209 Euro
Ryzen 3 3300X 4/8 3,8/4,3 16 MB 65 W 129 Euro
Ryzen 3 3100 4/8 3,6/3,9 16 MB 65 W 109 Euro
AMD Ryzen 3 3300X
AMD Ryzen 3 3300X

Die Frage: Warum jetzt dieser Prozessor?

Der Grund für die neuen CPUs ist nicht, dass sich AMD hier nach dem Schwenk von CPUs hin zu APUs in den letzten Jahren plötzlich neu erfindet. Vielmehr werden die beiden neuen Ryzen 3 die einzigen lauffähigen Einsteigerprozessoren sein, die AMD für die neuen B550-Mainboards zum Start zu bieten hat. Renoir für den Desktop ist offensichtlich noch nicht bereit oder nicht in ausreichender Stückzahl verfügbar.

Aber es gibt doch ältere günstigere Sechskern-CPUs (Ryzen 2000) und die Quad-Core-APUs der Ryzen-3000G-Serie? In der Tat, doch nutzen kann man sie auf B550 nicht.

Denn während X570 offiziell alle Ryzen mit Ausnahme der ersten Generation unterstützt, hat AMD bei B550 alle CPUs mit einer Architektur vor Zen 2 ausgeschlossen. Auch die APUs Ryzen 5 3400G und Ryzen 3 3200G sind damit als nicht kompatibel ausgeschrieben. Für B550 fehlte es also an einer günstigen CPU. Die Frage nach dem Warum hinter Ryzen 3 3000 scheint damit geklärt.

B550-Mainboards unterstützen nur Zen 2 und Zen 3 basierte Lösungen
B550-Mainboards unterstützen nur Zen 2 und Zen 3 basierte Lösungen (Bild: AMD)

B550-Boards unterstützen nur Zen 2 und Zen 3

Der Schritt ist durchaus gravierend, wurde AMD doch stets für langlebige CPU-Sockel und passende Boards (vice versa) gelobt. Wer ab Juni günstige B550-Platinen kaufen will, ist hingegen zum Start extrem eingeschränkt – und ohne die nun vorgestellten Ryzen 3 wäre im Einstieg gar keine Lösung vorhanden. AMD holt als Grund das schon zu Ryzen 3000 auf einigen Boards zu kleine BIOS-ROM wieder hervor und möchte lieber für die Zukunft als für die Vergangenheit gerüstet sein: Sowohl Renoir für den Desktop als auch die Zen-3-Generationen Vermeer (als Matisse-Nachfolger) und Cezanne (als Renoir-Ablösung) sollen mit dem B550-Chipsatz unterstützt werden.

Für „Altlasten“ bleibt zum Start kein Platz, den man 2021 wieder freimachen müsste. In der Vergangenheit wurden neue Mainboards mit Support für ältere CPUs ausgeliefert, später wurde die Unterstützung aber gestrichen, da der Platz im ROM für neuere Prozessoren benötigt wurde. Und diese stehen mit Renoir und später Vermeer und Cezanne auf Basis von Zen 3 quasi schon vor der Tür. Mainboard-Hersteller bestätigen auf Nachfrage die Vorgabe von AMD.

While AMD wishes it could enable full support for every processor on every chipset, the flash memory chips that store BIOS settings and support have capacity limitations. This typical capacity is consumed by the PCIe Gen 4-ready processors expected to be paired with PCIe Gen 4-capable motherboard. Users of other AMD Ryzen processors can continue to choose from a wide variety of AMD X470 or AMD B450 motherboards for an affordable enthusiast PC.

AMD
AMD bewirbt Sockel AM4 und über 200 Modelle – doch nie auf demselben Board
AMD bewirbt Sockel AM4 und über 200 Modelle – doch nie auf demselben Board (Bild: AMD)

Der zu kleine BIOS-Speicher ist bei AMD immer wieder ein Thema, obwohl viele AMD-Boards kaum mehr als 50 Prozessoren unterstützen, während der Hersteller mit über 200 Modellen für den Sockel wirbt. Bei Intel hingegen gibt es Hauptplatinen, die Support für weit über 150 CPUs bieten.

Jeder, der zurzeit noch auf ältere Prozessoren wie den nicht einmal ein halbes Jahr alten Athlon 3000 (Test) setzen will, muss also mit älteren Boards vorliebnehmen – ein bisher extrem selten gesehenes Szenario.

B550-Platinen ab 16. Juni

Die B550-Platinen sollen ab Mitte Juni offiziell verfügbar werden. Wie erwartet werden sie PCIe 4.0 von der CPU unterstützen und beispielsweise zur Grafikkarte durchschleifen, nicht jedoch selbst über den Chipsatz anbieten. Dieser versteht sich letztlich als Bindeglied zwischen den 400er-Chipsätzen und dem Flaggschiff X570, soll so jedoch Mainboards ab 100 US-Dollar ermöglichen – das wäre ebenfalls die goldene Mitte.

Neue Ryzen 3 laufen auf alten 400er-Boards

Umgekehrt laufen die Ryzen 3 3100 und 3300X aber auf allen 400er-Boards, die im Handel stehen. Die dafür notwendigen BIOS-Updates sind den Herstellern zufolge bereits seit vielen Monaten im Umlauf. Die neueste AGESA-Version, die zuletzt aufgetaucht war, ist dafür nicht notwendig. Die Probe aufs Exempel mit einem B450-Mainboard klappte deshalb mit beiden Ryzen 3 problemlos.

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