Mi nueva Ryzen 7

Tiempo ha que no escribía respecto a alguna configuración o actualización hecha a mi computadora. En realidad, he estado avanzando en este proceso de manera constante y en la actualidad mi PC de escritorio es un equipo basado en AMD PRO A10-8850B con tarjeta madre Gigabyte F2A88X-UP4, 16GB de RAM Kingston HyperX DDR3-2133 CL11, tarjeta gráfica AMD FirePro W5100 y disco duro Western Digital Velociraptor de 1TB. En general, este equipo más que satisface mis necesidades de cómputo (que se orientan, particularmente, a investigación y productividad). Sin embargo, la curiosidad me subyugó y decidí adquirir el procesador AMD Ryzen 7 1700X, 16GB de RAM HyperX Fury DDR4-2400 CL15 y una tarjeta madre Asus Prime B350-PLUS que montaría en conjunto con una tarjeta gráfica AMD Radeon R7 260 que ya tenía por acá, una unidad SSD SanDisk de 500GB un gabinete estándar y una fuente de energía CoolerMaster de 650W certificada 80Plus gold. Si bien adquirí sólo 3 componentes, fueron suficientes para que la inversión fuera bastante respetable—originalmente iba por el AMD Ryzen 7 1700, pero el AMD Ryzen 7 1700X fue más atrayente (particularmente, para aprovechar la tecnología Extended Frequency Range [XFR]).

Ensamblé el monstruito, le actualicé el BIOS (de la versión 0406 que traía, a la actual 0606 que está disponible en el sitio Web), le ajusté los valores en el BIOS, le instalé Windows 10 1607, le instalé sus controladores (los obtenidos directamente del sitio Web de Asus y, de la tarjeta gráfica, del sitio Web de AMD), esperé a que se actualizara (eso tomó unas tres horas) y ¡listo! Ya tenía una máquina funcional. Si bien la velocidad me pareció espectacular, la verdad es que quise compararla con lo que hoy tengo y con algunos otros parámetros.

Dado que mi computadora está orientada a la productividad, no a los juegos o a entusiastas, la configuración la establecí en ese modo. Por ende, necesitaba saber qué tanto tenía yo de poder en esta máquina. Para ello decidí utilizar unas pruebas de rendimiento estándar. 

• FutureMark PCMark 8 V2 Work (Conventional y Accelerated) 2: Mide la eficiencia del equipo con las modernas aplicaciones productivas de oficina en carga estándar. Entre las aplicaciones se encuentran: ofimáticas (procesamiento de textos, hojas de cálculo), navegación Web (con el uso de modernos navegadores) y el uso de Web Conference.
• FutureMark PCMark 8 V2 Creative (Conventional y Accelerated) 3: Mide, como la anterior, la eficiencia del equipo con las modernas aplicaciones productivas de oficina, pero con cargas más pesadas y complejas. Agrega requerimientos de manejo y edición gráfica. Se aumenta la carga de las aplicaciones ya citadas en el punto anterior, pero se agrega la complejidad propia de la generación de presentaciones y manipulación de imágenes, entre otros.
• FutureMark 3DMark FireStrike: Mide la respuesta gráfica del equipo. Dado que todos los actuales entornos operativos funcionan en modo gráfico 3D, la capacidad de respuesta de los gráficos es importante para la productividad.
• PassMark^[1] (CPU): Ofrece una calificación para el procesamiento serial x86 de la CPU de manera individual. Su medición se basa en aspectos unívocos como matemática de enteros, de coma flotante, de bibliotecas SSE, cifrado y algunos otros aspectos de acuerdo con los criterios propios de Passmark Software[2]. Éste es un asociado de Intel Software.
• PassMark (GPU): Ofrece una calificación para la tarjeta gráfica en modo 3D. Su medición se basa en aspectos unívocos como el rendimiento DirectX 9, 10 y 11 y DirectCompute de acuerdo con criterios propios de Passmark Software. No mide OpenCL. Éste es un asociado de Intel Software.
• BaseMark CL: Ejecuta una serie de pruebas basadas en la tecnología de OpenCL. Tales pruebas se orientan a entornos gráficos, así como de cómputo en general. Se basa en OpenCL 2.0, así como OpenGL 2.1 para las cuestiones relacionadas con Rendering. Estas pruebas son importantes dado que el cómputo heterogéneo ya está presente en más de 1000 aplicaciones en la actualidad y, por ende, se aprovecha la potencia ofrecida no sólo por la CPU, sino por la GPU para usarse en conjunto y ofrecer mayor capacidad de respuesta con menor consumo de energía.
• Compubench Ocean Simulation: Ejecuta el algoritmo FFT (Transformación Rápida de Fourier) basado en OpenCL. Se usa ampliamente en aplicaciones matemáticas (como hojas de cálculo), cómputo científico y de ingeniería, así como procesamiento de señales. Este tipo de código está inmerso en aplicaciones como Internet Explorer, FireFox, SkyPe, ofimáticas y mejora la productividad en general.
• Compubench Particle Simulation: Utiliza el método de elementos independientes (Discrete Element)[3] basado en OpenCL. Este tipo de código es muy usado en aplicaciones de matemática exigente, propio para requerimientos de química, ingeniería, petróleo, minería, procesamiento de minerales, farmacéutica y metalurgia, mecánica de fluidos, entre otros. Ésta, quizá, es la prueba más exigente para el equipo.
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[1] Tengo un estudio donde se evidencia que las Versiones 8 y 9 de PassMark zahieren enormemente los resultados en la ejecución de sus pruebas sobre tecnología de AMD, comparado con la Versión 7. No obstante, se reflejarán los resultados de PassMark 8 en nombre de la apertura.

[2] Cabe hacer notar las observaciones que aparecen en la propia página de PassMark al respecto en el rubro “Real Life Performance Comparison (Comparación de rendimiento en la vida real). Es de destacar lo siguiente: “…muchas aplicaciones no están diseñadas [para hacer uso de todos los núcleos de CPU a la vez], especialmente las aplicaciones antiguas. A diferencia de los sistemas de un solo núcleo, los [nuevos] sistemas sólo mostrarán su potencial en situaciones de alto rendimiento como Servidores Web o cuando se realiza una fuerte multitarea. El usuario promedio podría no distinguir mucha mejora entre ellos.” (Traducción propia) https://www.cpubenchmark.net/graph_notes.html

[3] University of Alaska Fairbanks; Institute of Northern Engineering; Johnson, Jerome, “The Discrete Element Method and Its Use in Physical Modeling”, http://www.kiss.caltech.edu/workshops/xterramechanics2011/presentations/johnson.pdf

Un programa de pruebas de rendimiento no es una herramienta precisa y debe utilizarse con tiento. Tal como Henry Newman lo indicó en una comunicación personal: “Comparar herramientas de rendimiento del sistema […] con pruebas de rendimiento […] es como comparar manzanas con cerdos voladores”[1]. (Carrier, 2012)

En el artículo “Performance Anti-Patterns” hay algunos puntos destacables que deberían cumplirse para determinar por qué y cómo serán realizadas las pruebas. Así, una buena prueba de rendimiento debería ser:

• Repetible, de manera que los experimentos de comparación puedan realizarse con relativa facilidad y con un grado razonable de precisión.
• Observable, de manera que si se encuentra un magro resultado, quien realice la prueba tenga algún punto de partida para empezar a buscar el por qué. Nada es más frustrante que una compleja prueba de rendimiento que da por resultado sólo un número, sin dar al usuario alguna información adicional de dónde puede estar el problema.
• Transportable, de manera que sea posible hacer comparaciones entre los competidores (incluso si se trata de versiones anteriores). El llevar un registro del rendimiento obtenido en versiones anteriores es una apreciable ayuda para comprender la forma en que el rendimiento ha avanzado.
• Fácilmente presentada, de manera que todos puedan comprender las comparaciones en una presentación breve.
• Realista, de tal forma que las medidas reflejen las realidades de lo que el usuario experimenta.
• Ejecutable, de forma que se pueda inferir los efectos que algún cambio podría producir. Si toma días obtener resultados de la prueba, será difícil que algo como eso suceda.

No todos los programas de pruebas de rendimiento elegidos cumplirán con todos los anteriores criterios, pero es importante que algunos de ellos lo hagan. Smaalders nos invita a elegir programas de pruebas de rendimiento que realmente representen las necesidades del usuario final o todos los procesos de optimización podrían orientarse al uso equivocado. También nos insta a resistirnos a la tentación de hacer optimizaciones PARA el programa de prueba de rendimiento con la finalidad de ganar la prueba a cualquier precio; ello ofrecería resultados dudosos que podrían afectar la confianza en la marca ofrecida o en el proveedor. Por lo general, un programa de pruebas de rendimiento destacará algún aspecto en particular para lo que está optimizado, a expensas de otros aspectos que no se midan (y que podrían ser importantes para el usuario final). (Smaalders, 2006)

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[1] La cita completa dice: “Comparar herramientas de rendimiento del sistema que miden la E/S con pruebas de rendimiento de E/S es como comparar manzanas con cerdos voladores”.

Es importante contar con alguna referencia para saber qué tanta mejora (o reducción) se obtiene de los resultados obtenidos. Para ello, aproveché un elemento que el sitio Web de Futuremark ofrece: Una referencia para una PC de Oficina, tal y como se ve en la siguiente imagen:

En la parte inferior puede verse un resultado referido como Office PC (2013). Ésa es una buena referencia, dado que no quiero una computadora para juegos. Así, tomé ese número como punto de referencia. Sin embargo, al ser un resultado obtenido en el 2013, se necesita ponderar para saber qué número debería obtenerse en una “Office PC” del 2017. De acuerdo con algunas pruebas en general, los procesadores mejoran anualmente alrededor de un 8% de rendimiento[1], por lo que el número que allí aparece se ponderó para obtener, al final, el número 4148 (que es el 36% adicional, pues se calcula igual que el interés compuesto). Es decir, una máquina en la actualidad debería arrojar, al menos, un valor de 4148 para poder ser utilizada como productividad de oficina. Dado que el sitio Web de FutureMark permite conocer la configuración del equipo que se está usando como referenica de “Office PC (2013)” (AMD A8-5500B, 4GB de RAM, disco duro de 7200RPM), me basé en esos componentes para obtener los valores correspondientes y ponderarlos. Así, obtuve la siguiente tabla:

Prueba de rendimiento	PC Oficina 2013	Ajuste a 2017
W	65	65
PCMark 8 V2 Work Acc	3049	4148
PCMark 8 V2 Work Conventional	2113	2875
PCMark 8 V2 Creative Accel	2373	3228
PCMark 8 V2 Creative Conventional	1663	2262
3DMark FireStrike	520	707
PassMark (CPU)	3975	5408
PassMark (GPU)	661	899
BaseMark CL	30	41
Compubench (PS)	90	122
Compubench (OS)	73	99

Así, los valores de referencia nos ayudarán a saber qué tanto mi computadora basada en AMD PRO A10-8850B y la AMD Ryzen 7 1700X superan (o no) lo que se esperaría de una computadora orientada a la productividad.

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[1] Para ello, hice una revisión del histórico de rendimientos entre procesadores AMD y de Intel desde 2011 hasta la fecha en distintos programas que prueban CPUs, como Passmark, Aida, SANDRA, entre otros.

Resultados de las pruebas

A continuación, se encontrarán los resultados directos de cada prueba.

Resultados Directos	Año Base: 2013	Año actual: 2017	Años: 4	Mejora x año: 8%
Media Geométrica	PC Oficina 2013	Ajuste a 2017	AMD PRO A10-8850B	AMD Ryzen 7 1700X 4C	AMD Ryzen 7 1700X 8C
W	65	65	95	95	95
PCMark 8 V2 Work Acc	3049	4148	4427	5317	5262
PCMark 8 V2 Work Conventional	2113	2875	2741	3569	3631
PCMark 8 V2 Creative Accel	2373	3228	3979	5029	5088
PCMark 8 V2 Creative Conventional	1663	2262	2451	3741	4137
3DMark FireStrike	520	707	3261	3741	3798
PassMark (CPU)	3975	5408	6036	10705	15774
PassMark (GPU)	661	899	2953	3328	3187
BaseMark CL	30	41	154	176	174
Compubench (PS)	90	122	841	801	803
Compubench (OS)	73	99	293	317	310
Rendimiento Integrado (MG)	608	827	1744	2152	2250
Rendimiento/W	9.35	12.72	18.36	22.65	23.68

Con lo anterior podemos ver que:

• ·         Con la solución AMD PRO A10-8850 estaba 2.1 veces por encima del rendimiento esperado en 2017 para un equipo de oficina.
• ·         Si uso AMD Ryzen 7 1700X con 4 núcleos, estaría 2.6 veces por encima de ese mismo rendimiento.
• ·         Si uso AMD Ryzen 7 1700X, mi rendimiento es de 2.7 veces por encima.
• ·         La tarjeta gráfica muestra su enorme potencia con dos pruebas particularmente interesantes: 3DMark FireStrike y PassMark (GPU). La diferencia de rendimiento respecto a lo que se espera de una tarjeta gráfica en estas pruebas es importante, hasta 5.4 veces esperaría en una máquina de productividad en este año. La diferencia es importante cuando se compara con la tarjeta gráfica AMD FirePro W5100, pues la AMD Radeon R7 260 es 69% más eficiente en pruebas de gráficos 3D. CompuBench aprovecha, primordialmente, la potencia de la tarjeta gráfica en el cómputo OpenCL, y aquí se evidencia que la AMD Radeon R7 260 puede palidecer en algunas pruebas. Así que para cómputo OpenCL lo mejor es usar la AMD FirePro W5100.

Los resultados obtenidos en estas pruebas ponen en perspectiva el fuerte impacto que significa el sistema como un conjunto para un procesador. De acuerdo con la ley Weber-Fechner[1], la máquina supera el mínimo de diferencia para que yo, como usuario de la máquina, perciba un cambio. Y sí, realmente lo percibo…

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[1] De acuerdo con el concepto clave jnd (just noticeable difference) de la ley Weber-Fechner, el mínimo de diferencia de rendimiento para que el Usuario la perciba debe ser de 20%. http://www.cs.umd.edu/class/fall2012/cmsc828d/reportfiles/buntain4.pdf. Descripción del concepto jnd: http://www.sitepoint.com/the-perception-of-performance/

Hay un proceso de análisis muy, muy extenso que hice en un documento detallado (de 20 páginas). Si quieres leerlo, puedes obtenerlo gratuitamente si haces clic aquí, y que, además, resuelve los problemas de formato que aquí se aprecian. Por el momento, a disfrutar de AMD Ryzen 7. :) ¡Nos seguimos leyendo!