Co je nové v Ryzenu 5000 pro notebooky: zlepšení výkonu, spotřeby, výdrže na baterie

10

AMD poodhalilo, v čem jsou mobilní Ryzeny 5000 s architekturou Zen 3 vylepšené oproti generaci 4000. Novinka má sníženou spotřebu v mnoha oblastech a výdrž na baterie se díky tomu má zlepšit o hodiny.

AMD 12. ledna během virtuálního CES představilo mobilní Ryzeny 5000 s architekturou Zen 3, čipy s kódovým označením Cezanne. Nebylo toho k nim ale řečeno mnoho, i když jsme se na druhou stranu dozvěděli, jaké vyjdou modely a jaké budou mít parametry (s výjimkou integrovaného GPU).

Minulý týden AMD tento rest dohonilo, firma udělala už techničtější odhalení toho, co je v těchto mobilních čipech vylepšené, takže se teď můžeme podívat na detaily.

Tip: AMD odhaluje Zen 3 pro notebooky: modely, frekvence a parametry

Zen 3

Ryzeny 5000 pro notebooky s jádry Zen 3 by měly mít všechny výhody desktopové verze této nové CPU architektury – tedy zejména vyšší IPC (podle AMD o 19 % proti Zenu 2), které spolu s vyšší frekvencí má dosáhnout o 23 % jednovláknový výkon.

Procesor AMD Ryzen 5000 pro notebooky APU Cezanne v pouzdru BGA 1600 02
Procesor AMD Ryzen 5000 pro notebooky (Zdroj: AMD)

Spojení jader do jednoho osmijádrového bloku CCX s unifikovanou L3 cache (takže notebookové Ryzeny 5000 budou všechny monolitické) zvyšuje výslednou průměrnou latenci při práci s pamětí a programy mají celkem k dispozici 16 MB L3 cache v CCX. Zde je asi jediná slabina, kapacita L3 je poloviční proti 32MB L3 v desktopové verzi, CPU „Vermeer“.

Detaily architektury mobilních Ryzenů 5000 02 Zdroj: AMD, via Tom's Hardware

APU Cezanne pro notebooky má kompatibilní pouzdro BGA, takže tyto procesory se dají osadit do notebooků navržených pro předchozí Ryzeny 4000 (Renoir) – od počátku bylo údajně v plánu Renoirem takto připravit půdu pro generaci Cezanne a urychlit tím její rozjezd (otázka je, zda ho teď nezazdí to, že výroba a dostupnost téměř všeho hardwaru se všude zadrhává). Proti Ryzenům 4000 má ovšem APU Cezanne samotný křemíkový čip větší, má plochu 180 mm² proti 156 mm² u Renoiru. Počet tranzistorů stoupl z 9,6 na 10,7 miliardy.

Výrobní proces je na druhou stranu zřejmě stejnou základní verzí 7nm technologie TSMC bez EUV, jakou AMD používalo u Ryzenů 3000 a 4000. Úplně identická ale charakteristika křemíku není, TSMC v rámci této stejné generace procesu postupně dělá drobnější úpravy a zlepšení, a tyto do výroby čipů Cezanne zahrnuté jsou, ačkoliv není použitý proces N7P nebo N7+.

Detaily architektury mobilních Ryzenů 5000 04 Zdroj: AMD, via Tom's Hardware

Návrh čipů Renoir a Cezanne byl prováděn poměrně modulárně a logika pro propojení jednotlivých bloků je shodná. Díky tomu mohlo AMD v návrhu Renoiru vyměnit jenom některé části (zejména tedy jádra Zen 2 za Zen 3) a dokončit vývoj velmi rychle, tape-out měl prý být hotový jen několik měsíců poté, co AMD uvedlo Zen 2 (čímž se asi myslí srpen 2019, ne odhalení APU Renoir v lednu 2020). Každopádně díky tomu přišel Zen 3 do notebooků rychleji po desktopové premiéře, než předtím mobilní verze architektur Zen 1 a Zen 2.

Detaily architektury mobilních Ryzenů 5000 14
Oficiální benchmarky Ryzenu 9 5900HX (45W) ve hrách s grafikou GeForce RTX 3080 (Zdroj: AMD, Via Tom’s Hardware)

Vylepšení paměťového řadiče, ale pořád PCIe 3.0

Na druhou stranu stinnou stránkou tohoto postupu je, že nebyla upgradována konektivita. APU Cezanne nemá PCI Express 4.0 a také stále nebude v mobilní verzi (v desktopové ano) podporovat ×16 linek pro přídavnou grafiku – pro GPU tedy bude dostupno PCIe 3.0 ×8 a pro SSD PCIe 3.0 ×4. Procesory Intel Tiger Lake zde budou mít výhodu. Zejména v možnosti využití PCIe 4.0 SSD, u grafik pořád asi není starší rozhraní tak velká limitace.

Čip je jinak opět kompletní SoC – obsahuje i řadiče USB 3.1, USB 2.0 a SATA a také řadič pro různé senzory.

APU Cezanne/Ryzen 5000 stále podporuje maximálně paměti LPDDR4X-4266 (propustnost 68 GB/s) a DDR4-3200 (propustnost 51 GB/s), v tomto zřejmě není proti Renoiru změna. Ale AMD u řadiče (respektive jeho PHY) provedlo změny pro snížení spotřeby a lepší výdrž na baterie. U Ryzenů 4000 byla PHY napájené a zapnuté vždy, když celý SoC nebyl ve standby.

Detaily architektury mobilních Ryzenů 5000 05 Zdroj: AMD, via Tom's Hardware

V Ryzenech 5000 tato PHY mohou používat úsporný stav s redukovanou spotřebou, kdy je digitální část v úsporném stavu. Napájení PHY se sníženou energií je v tomto stavu řešeno pomocí integrovaného regulátoru LDO, za určitých okolností se PHY může i úplně odpojit. Teto režim lze ale také rychle opustit, když procesor začne paměť zase intenzivně používat. Celkově by díky tomuto měla platforma mít nižší průměrnou klidovou spotřebu, díky čemuž vydrží notebooky déle na baterie.

Separátní napětí jader CPU a GPU pro lepší efektivitu

Nižší spotřebu a vyšší efektivnost přináší další změny ve správě spotřeby. V Ryzenech 4000 měla jádra CPU společné řízení napětí – ač tedy mohlo mít každé jinou frekvenci, napětí muselo být společné – dané tím jádrem, které mělo nejvyšší takt. Napětí jader CPU také bylo svázané s napětím grafického jádra, což je možná ještě větší problém. Pokud totiž bylo GPU aktivní třeba ve hře, mělo poměrně vysoké napětí, které pak šlo i do všech jader CPU, i když třeba byla jen sporadicky aktivní.

Detaily architektury mobilních Ryzenů 5000 09 Zdroj: AMD, via Tom's Hardware

Toto je neefektivní, u Ryzenů 5000 už se ale nově napětí nastavuje pro jednotlivá jádra zvlášť a současně už se také nastavuje separátně i pro grafiku. To by mělo dovolit při stejné celkové spotřebě čipu vyvinout o něco lepší vícevláknový výkon (ještě nad rámec zvýšení efektivity plynoucí z vyššího IPC Zenu 3). A zejména při vytížení GPU i CPU současně by také měla být dosažená lepší kombinace jejich výkonů. Protože dostupná energie se lépe využije.

Rychlejší náběh boostu, preferovaná jádra

Další novinka – tedy v mobilních Ryzenech – je rychlejší řízení frekvencí, které bude dovolovat rychlejší přepnutí na plný výkon v momentě, kdy je detekována zátěž. Jde o technologii CPPC2, kterou už měly 7nm desktopové Ryzeny 3000. Do notebookové linie procesorů se ale zdá se toto řízení frekvencí dostává až nyní.

Zatímco klasické řízení taktu umožňuje systému reagovat na zátěž zvýšením taktů až za asi 30 milisekund, s CPPC2 se prodleva může snížit až na 1–2 milisekundy. Toto by mělo zlepšovat responzivnost systému, zrychlovat otevírání aplikací (i když u těch asi tato agresivita boostu nebude významný faktor výkonu, takže zde si toho asi moc nevšimnete).

Detaily architektury mobilních Ryzenů 5000 08 Zdroj: AMD, via Tom's Hardware

Spolu s CPPC2 také Ryzeny 5000 do notebooků přinášejí technologii preferovaných jader. Dosud zdá se APU neměla označená jádra, která má Windows používat pro běh jednojádrových aplikací, takže takové úlohy skákaly z jádra na jádro. Ryzen 5000 už toto používá, což je asi také důvod, proč má vyšší takty maximálního boostu – preferovaná jádra totiž dosáhnou větší frekvence, než ta ostatní.

Použití CPPC2 vyžaduje novější buildy Windows 10 (nebo Linuxu) a také znamená, že frekvence již neřídí samotný operační systém, ale předává volbu pracovního taktu zpátky procesoru.

GPU je stejné, ale má vyšší takty

Integrovaná grafika je nakonec stejná jako v Renoiru – jen 8 CU architektury Vega, což dává 512 shaderů (GPU má také vlastní 1MB L2 cache). Grafický výkon by se přesto mohl trošku zlepšit. U Ryzenů 4000 měla integrovaná GPU v notebookové verzi maximální takt jenom 1,75 GHz. Nyní AMD u procesorů pro notebooky nastavilo maximální takty integrované grafiky až na 2,1 GHz, tedy podobně vysoko jako u desktopových Renoirů. Teoretický výkon v FP32 je 2,15 TFLOPS.

Za podmínky, že čipy nenarazí na omezení TDP a skutečně budou schopné těchto vyšších frekvencí dosahovat, by se tedy i grafický výkon APU Cezanne mohl trošku zlepšit, i když to nebude nic velkého. Například v 3DMarku Time Spy má prý Ryzen 7 5800U dávat o 9,6 % lepší výkon než Ryzen 7 4800U. Podle AMD snížení spotřeby Infinity Fabric a jader CPU umožní dodat grafice o něco více energie, což vysvětluje tento vyšší výkon.

Detaily architektury mobilních Ryzenů 5000 06 Zdroj: AMD, via Tom's Hardware

Zatím se nepotvrdilo, zda má APU Cezanne podporu pro hardwarové dekódování AV1. Některé úniky naznačovaly v loňském roce, že by AV1 mohlo umět paralelně chystané APU, Van Gogh. Je možné, že Cezanne bude mít beze změny multimediální engine z Renoiru, pak by AV1 muselo být dekódováno softwarově.

Bezpečnostní funkce

Jedna z nových funkcí, kterou mají APU Cezanne, je CET – Control-low Enforcement Technology. Jde o technologie chránící před některými bezpečnostními útoky, a sice exploity tzv. return-oriented programování. Procesor s CET používá stínové stacky a kontroluje, zda jsou na konci funkcí použité korektní návratové adresy. CET by také mělo monitorovat volání a nepřímá větvení a kontrolovat, zda se nějaký škodlivý kód nesnaží změnit cílovou adresu takového skoku (aby spustil vlastní škodlivý kód).

Toto ovšem není úplná novinka, CET by mělo již být aktivní v jádrech Willow Cove od Intelu, tedy v procesorech Tiger Lake.

Detaily architektury mobilních Ryzenů 5000 07 Zdroj: AMD, via Tom's Hardware

O dvě hodiny lepší výdrž na baterie

Řada z popsaných zlepšení je orientovaná ne zlepšení energetické efektivity nebo snížení spotřeby. AMD uvádí, že spotřebu redukují ještě další změny, mělo by snad jít o vylepšení správy spotřeby pro audio, efektivitu regulátorů napětí (napájecí kaskády) notebooku, spotřebu tzv. Embedded Controlleru (čipu řídícího napájení, nabíjení, ventilátory a snad i nějaká optimalizace práce s LCD.

Detaily architektury mobilních Ryzenů 5000 11 Zdroj: AMD, via Tom's Hardware

Tato zlepšení budou vyžadovat spolupráci s výrobci notebooku, nemusí je tedy mít každý přístroj automaticky – půjde o to, zda si výrobce dá práci.

Podle AMD tyto novinky v souhrnu vylepšují typickou výdrž na baterii o dvě hodiny v MobileMarku. Při přehrávání videa má být zisk 1,1 hodiny navíc, v nečinnosti až 3,9 hodin. V režimu spánku má výdrž být delší až o 20 hodin. Toto je ovšem příklad pro konkrétní testovací notebook, v kterém byl porovnaný Ryzen 7 4800U a Ryzen 7 5800U.

Detaily architektury mobilních Ryzenů 5000 12 Zdroj: AMD, via Tom's Hardware

Galerie: Detaily architektury mobilních Ryzenů 5000: zlepšení spotřeby, výkonu, výdrž na baterie

První nástřel výkonu už vyšel

Notebooky s těmito procesory se teprve chystají do prodeje. První by snad mohly být už tento měsíc, ale uvidíme, zda to nezmaří démon nedostupnosti, který teď vládne ve světě počítačů.

Reálný výkon opět ukáží až nezávislé recenze, ovšem pokud chcete ochutnávku, vyšlo „preview“ recenze od webu AnandTech. Ten dostal nejvýkonnější model Cezanne v 35W variantě, tedy Ryzen 9 5980HS a otestoval výkon CPU a lehce také integrované grafiky. Proti nynějším procesorům Intel vychází Cezanne hodně dobře, ale samozřejmě bude ještě třeba vidět, jak na tom bude proti nadcházejícím Tiger Lake-H35 a osmijádrová Tiger Lake-H.

Tip: 10nm procesory Intel Tiger Lake-H s 8 jádry pro herní notebooky vyjdou prý až v červnu

Zdroje: Tom’s Hardware, AnandTech

Co je nové v Ryzenu 5000 pro notebooky: zlepšení výkonu, spotřeby, výdrže na baterie
Ohodnoťte tento článek!
4.8 (95.56%) 9 hlasů

10 KOMENTÁŘE

  1. JO:
    „Novinka má spotřebu v mnoha oblastech a výdrž na baterie se díky tomu má zlepšit o hodiny.“ Chybí slůvko, asi „vylepšenou“.
    „Ten dostal nejvýkonnější model Cezanne v 35W variantě, tedy Ryzen 9 5980HS a otestoval výkon CPU a také lehce integrované grafiky.“ Jak se lehce integruje grafika? 😉 Buďto bych to „lehce“ vypustil, nebo „a lehce také výkon integrované grafiky“.

    • Pro domácí uživatele? PS, PR? To jako fakt? Kdo doma používá takové nástroje? navíc pravidelně? A i když to náhodou použije, tak jak moc mu prodělá, když si počká o desetinu sekundy déle na nějaký efekt ve fotce nebo video které edituje hodinu/dvě vyrenderuje o minutu/dvě pomaleji?

      Pro drtivou většinu domácích uživatel stačí téměř ten nejlevnější laptop který sežene na trhu a nekupuje laptop s tím nejsilnějším procesorem dané generace, který ani nedokáže využít, naopak koupí levnou mašinu s procesorem, který všechny běžné činnosti.

      Video si lidé mohou editovat na mobilu nebo tabletu. I hloupý iPad 8. generace zvládne 4k video encodovat rychleji než reálný čas. iPady se hojně požívají právě jako skělá náhrada notebooků, protože na rozdíl od noťase, jde vzít a používat bez klávesnice a myši/trackpadu a tak 90% uživatelů poskytne stejný výkon jako ten notebook.

      Osobně třeba zvažuju že doma přejdu na Apple, jednak Macbook air poskytuje luxusní výkon při pasivním chlazení, což splňuje mé požadavky na „hlučnost“ počítače s přehledem, stejně tak velká rozšiřitelnost.

      Otázkou je zda mi nebude stačit třeba iPad Air nebo iPad Pro. Výkonově splní vše naprosto ok, jediné co mě trošku trápí jsou video výstupy, zase ta neskutečná mobilita a dvojí užití, tablet a počítač je neskutečně lákavá. Klasické PC a x86 bych si nechal jen na hraní…

      • Premyslis ty vubec aspon nekdy, nez napises blbost nebo si jdes vylit stres za ty ptakoviny, co ti nechavaji lidi na diskusich sezrat?
        Je to test CPU technicky burane a co muzes od nove rady cekat.
        Nikdo tady nevede diskusi o tom, co staci beznemu uzivateli, tu tady vedes akorat ty sam se sebou.
        To ze nekomu staci ipad nebo mobil na editaci videa nen9 v nicem v rozporu a nic to nerika o testech cpu. Ukazuje jen tvuj zakal. Ja taky pouzivam mobil, kdyz nahodou mobilem udelam par fotek nebo video a upravim to na tom. Tohle ale neni v rozporu s tim, ze se edituje a upravuji fotky/videa na notebooku na jinem levelu, nez na mobilnim zarizeni. A pro takove jsou tyhle testy urceny troubeline.

        • Komentář je k tomuhle tvrzení:

          „Podle mne pro „domaci“ pouziti maji zajimavejsi testovaci sadu. Napr. Adobe Photoshop, Premieru, a dalsi.“

          Takže o domácím uživateli, byť v uvozovkách tady diskutuješ jedině ty. Ten procesor je pro naprosto jinou cílovou skupinu než domácí uživatelé.

          • A proc myslis, ze je „domaci“ v uvozovkach 🙂 To jako myslis, ze je tim mysleny Pepa od vedle, ktery si na tom notebooku diva na facebook a potrebuje k tomu mobilni octa core ageforce 3070? z testu 🙂
            Ty opravdu nepremyslis ani pul minuty

            ps: samozrejme jsou mysleni „domaci“ uzivalete, kteri to maji pro narocne pouziti. Klidne si za to muzes dosadit lidi, co se tim treba zivi, polo a profesionalni nasazeni, atd. K cemu jinemu by asi ta 8jadra byla, ze..kdyz to ma vykon mnohdy vyssi, nez desktopu.

  2. AMD ma krasne naslapnute, co potvrdzuju aj financne vysledky. Navyse, teraz ked vyrobcovia pred Vianocami neboli schopni dodat takmer ziadny hardware s CPU od Intelu, tak vela firiem, institucii, predajsov, skol, IT oddeleni… siahlo po AMD. Som medzi nimi aj ja. A som velmi milo prekvapeny. Pokial nepotrebujete vPro alebo Pex cez dokovaciu stanicu a podobne speciality, ide o super zariadenia a to hovorim o ryzen 4000 v notebookoch.

    AMD ma potencial a predpokladam, ze budu dalej rast. Minimalne najblizsie 2-3 roky. Otazne je, ci budu rast spolu s trhom alebo na ukor Intelu, kedze za rok 2020 nasobne narastol trh, tak s nim aj AMD, ale pozicie zasadne nezlepsili.

    A este jedna myslienka:
    AMD by mohlo prist s „univerzalnym“ hernym APU do notebookov, HTPC, miniPC a podobne. Akasi desktopova verzia konzolovych CPU). Vysvetlim nizsie.
    CPU zalozene na napr R5 5600U, k tomu graficky vykon na urovni 1660Ti, pripadne nieco vyssie. Cele v jednom baleni. Ziadne dalsie verzie, skratka jedna a to je vsetko. Na hranie dnesnych hier na dostatocne detaily. Jedna verzia, ako na konzolach.
    AMD by zaroven tlacilo na vyrobcov hier, aby bolo dane zariadenie podporovane a napr hra by automaticky nastavila detaily. Ako na konzole, alebo cez GeForce Experience. Nic neriesim. Kliknem a hram. AMD este nie je dost silne, ale ak by s niecim podobnym prisli (zaroven predavane aj ako doska s osadenym APU), youtuberi by sa zasa predhanali v tom, kto to lepsie podsvieti cez RGB, kto da lepsie chladenie a lepsie to vytaktuje aby sa dalo hrat aj na 4K a pod.

    AKo mozno hudba buducnosti, ale toto je taka moja myslienka.

    • Ohledně notebooků a „profi“ použití je docela legrační jak se ty nůžky svírají. Intel přišel s dementním USB-C/TB/DP dokem, který totálně rozbil kompatibilitu řešení doku a vrátil to celé na úroveň dedikovaných port-replikátorů pro konkrétní model a výrobce, resp. „univerzálního“ USB doku pro domácí userstvo. Tím dost ulehčil AMD práci. 🙂 Jinak vPro, IME a spol. je inherentně děravá srajda, se kterou tě každý sekuriťák vyrazí. Tj. bezcenné řešení. Jediná bezpečnostní featura, která se povedla je TPM, a tu AMD podporuje luxusně.

      Ad „herní“ APU: Podle mě se dočkáme s příchodem RDNA2 – počítám, že bude implementována InfintyCache a tudíž zásadně vzroste dostupná šířka pásma paměti, což je už roky výkonový bottleneck pro grafiky v APU. Viděl bych to na cca 200% nárůst.

  3. @tynyt s vPro nemas uplne pravdu. Mame certifikaciu ISO 27000 a s vPRO nebol problem. Audit nam robili v 12/2020 a robil to manik, ktory robil 7 rokov na bezpecnosti v Microsofte, takze nam to nebol audit ale analna sonda. Take nieco podrobne som este nezazil. Je totiz zranitelne za velmi specifickych okolnosti, ktore vies jednoducho osetrit. Ono ked niekto necha defaultne nastavenie a heslo Admin, tak jasne, ze je to zneuzitelne. Ale ked je to nakonfigurovane spravne a dotazuje sa to iba na konkretnu IP adresu, tak je to v pohode. Navyse s poriadnym heslom a overenim cez mnou vygenerovany certifikat s lokalnou CA.

    Ohladom dockov: Moja skusenost je taka, ze pokial beriem napr ThinkPad, EliteBook a pod, beriem k tomu dokovaciu stanicu od vyrobcu, ktoru ma v prislusenstve. Navyse vsetko s predlzenou zarukou OS NBD alebo DOA ako celok. Ked sa nieco pokazi, tak pride kurier s novym notebookom a dockom, vymenim to a na dalsi den pride dalsi kurier pre stary notebook a dock a nic nemusim riesit. Nastavim heslo do bios, pripojim na pex, nastavim konfiguraciu vpro a za hodinu clovek funguje.

    Co sa herneho APU tyka, velmi by som ho chcel. Uz aby bol naozaj univerzalny HW ako je na PS a XboX. Skratka akesi minimum aj o 5-7 rokov, na ktorom si zahram najnovsie hry a pojdu plynulo bez akehokolvek skumania toho, ktore graficke nastavenie ma vplyv na FPS.