5nm ne-APU Ryzeny „Raphael“ prý možná mají integrovanou grafiku. Jak to AMD udělá?

19

Zatímco Intel má skoro ve všech procesorech integrované GPU, výkonnější AMD Ryzeny ho naopak postrádají a leckomu to vadí. Ale vypadá to, že až přijde socket AM5 a DDR5, mohlo by se to změnit: generace „Raphael“ by mohla i u těchto výkonných CPU grafiky obsahovat.

Minulý týden se dostaly ven nějaké informace o architektuře Zen 4, kterou AMD nasadí u 5nm Epyců a tají z desktopových 5nm Ryzenů pro socket AM5: dozvěděli jsme se hlavně věci k serverové verzi plus to, že jádra Zen 4 budou umět AVX-512, ale také například vyplynulo, že Zen 4 asi v desktopové verzi s kódovým označením Raphael nezvýší počty jader a zůstaneme na maximálně 16 jádrech/32 vláknech.

Ovšem u těchto Ryzenů „Raphael“ by se možná mohla udát jedna pro leckoho vítaná změna. Dnešní výkonnější procesory Ryzen pro desktop vždy postrádají integrovanou grafiku. Tu totiž AMD dává kvůli úspoře místa jen do monolitických „APU“, které jsou primárně určené pro notebooky. Velké Ryzeny ji v generaci 10002000 neměly, protože šlo o čipy, které se současně používaly pro serverové Epycy, které by přítomnost GPU ještě víc prodražovala.

Ryzeny Raphael pro socket AM5 s grafikou RDNA 3 na extra čipletu?

Ovšem v současnosti se šíří informace či drby, že právě desktopové Ryzeny Raphael (zatím nevíme, zda to bude generace 6000 nebo 7000, jednoduše řečeno ta první 5nm/pro socket AM5 a paměti DDR5) by už mohly mít svou vlastní integrovanou grafiku, která by už tak nebyla výsadou APU.

Různé weby teď píší o tom, že by Raphael mohl obsahovat GPU architektury RDNA 3 na vlastním čipletu – GPU by tedy bylo osazené jako další křemík. Možná by mohlo zabírat místo druhého CPU čipletu – pak by tyto procesory ale byly omezeny jen na osm jader. To by zase pak moc nedávalo smysl, protože potřebu osmijader s iGPU už pokrývají ta APU (u socketu AM5 to bude Rembrandt a poté Phoenix). Nebo by tento čiplet mohl ležet někde vedle a pak by ho mohla dostávat i 16jádra s dvěma CPU čiplety.

Bohužel není jasný nějaký přímý zdroj této informace, s trochou pátrání ale dojdeme k tomu, že jde asi aspoň částečně o spekulace opírající se o jeden už vlastně starý únik, o němž jsme loni už psali. A sice o útržek roadmapy, jenž vidíte níže, který publikoval leaker z Twitteru s přezdívkou MebiuW. Ukazuje posloupnost výkonných „CPU“ (tedy ne APU) Ryzenů pro desktop – 7nm Vermeer s jádry Zen 3, poté jeho refresh Warhol, jenž čekáme letos (to asi budou pořád stejné čipy, tedy refresh v pravém slova smyslu, něco jako Ryzeny 2000).

dajná roadmapa AMD ukazující Ryzen 5000 Warhol
Údajná roadmapa AMD ukazující Ryzen 6000 „Warhol“ a následující Raphael (Zdroj: MebiuW, via: VideoCardz, květen 2020)

A pak je zde něco začínajícího na „Ra“, což asi bude Raphael, který má vyjít roku 2022. Jak vidíte, u tohoto procesoru je useklý text „Na-“, což by mohlo znamenat Navi. U procesorů APU totiž AMD v této roadmapě právě takto označuje přítomnost integrované grafiky.

Roadmapa procesorů AMD sestavená z útržků webem VideoCardz
Roadmapa procesorů AMD sestavená z útržků webem VideoCardz. Označení Dragon Crest berte s rezervou, nesedí do schématu a není jasné, zda platí (Zdroj: MebiuW, kompilace VideoCardz)

MebiuW myslím k tomuto víc neřekl, takže to, že bude použitá architektura RDNA 3 (kterou budou mít Radeony asi až v roce 2022), by byla čistá spekulace. Osobně bych si tipnul, že toto spíš nenastane a z časových důvodů bude spíš použité GPU starší generaci RDNA 2. Také tato roadmapa nutně neříká, že by toto GPU muselo mít formu čipletu navíc. Je zde totiž ještě jedna možnost, jak by takové integrované Navi v procesorech Raphael mohlo být realizováno. Tedy pokud v těchto procesorech opravdu GPU bude – zatím bych to raději nebral jako hotovou věc.

GPU čiplet nebo IO čiplet s GPU?

Od generace 3000 má AMD ještě jednu příležitost, jak do těchto procesorů grafiku dostat – mají totiž separátní 14nm „IO čiplet“, v němž je paměťový řadič, funkcionalita čipsetu a řadič PCI Expressu. Mohlo by v něm už být i integrované GPU, protože tento IO čiplet není sdílený mezi desktopem a servery. Pokud by tedy IO čiplet Ryzenů obsahoval iGPU, v IO čipletu Epyců by nepřekáželo a tudíž padají některé důvody. Proč dřív v „CPU Ryzenech“ nebylo. Ale v generaci 3000 ani 5000 AMD tuto příležitost nevyužilo.

amd ryzen 3000 ces toms hardware
Fotografie vzorku Ryzenu 3000 bez rozvaděče tepla z CES 2019. Vlevo IO čiplet, vpravo jeden CPU čiplet (Zdroj: Tom’s Hardware)

U 5nm Ryzenů „Raphael“ pro socket AM5 by CPU čiplety opět byly z Epycu Genoa, ale IO čiplet bude zase separátní a pokud je pravda, že Rapheal bude mít integrované GPU, pak by AMD mohlo přidat grafiku právě do tohoto křemíku. Byla by tím pádem na starším procesu a asi by v zájmu ušetření místa nebyla moc výkonná, ale to hlavní by bylo splněno – vyšší modely Ryzenů s 12 až 16 jádry by už nepotřebovaly doplnit samostatnou kartou (lidé si k nim teď často kupují i pomalé adaptéry jako je GeForce GT 1030). Tím pádem by také byly snáze využitelné v OEM sestavách.

Je tedy teď otázka, která z cest by mohla být zvolena – zda separátní čiplet, nebo integrace do IO čipletu. První varianta, kdy by GPU bylo samostatný kousek křemíku navíc, má tu výhodu, že by AMD pořád mohlo vyrábět procesory, kde by nebylo osazeno. Ty by pak byly na výrobu lacinější – výhoda proti monolitickým CPU Intelu. GPU čiplet by měly jen ty modely Ryzenů, kde by byla grafika chtěná.

Jenže: GPU potřebuje i paměti a pro rozumný výkon by k nim mělo mít co nejpřímější přístup, protože je důležitá co největší propustnost. Bylo-li by na samostatném čipletu, muselo by do paměti přes Infinity Fabric, všechna komunikace by šla přes separátní IO čiplet. Z tohoto pohledu se zdá šikovnější integrovat GPU do IO čipletu, kde bude hned vedle řadiče pamětí. Otázka však je, zda je toto vůbec důležité, protože se nejspíš bavíme o relativně nevýkonném GPU určeném hlavně pro základní funkčnost a akceleraci multimédií.

Pokud by integrovaná grafika byla v IO čipletu, mělo by to zase tu nevýhodu, že by se zvětšil o desítky mm², které by zvyšovaly výrobní náklady na každý kus. Ale je možné, že by to AMD až tak nevadilo. Intel zdá se operuje s tím, že se vyplatí mít iGPU takto na drtivé většině prodávaných CPU.

Je zde ještě jedna nevýhoda: IO čiplet je vyrobený starším procesem. Ale pokud je použita architektura RDNA nebo RDNA2 („Navi“), tak tu AMD implementovalo jen na 7nm procesu. Nezdá se moc pravděpodobné, že by AMD začalo už příští rok IO čiplet vyrábět drahým a nedostatkovým 7nm procesem. Jak moc je architektura RDNA 2 portovatelná na jiný proces (třeba od GlobalFoundries a navíc méně pokročilé generace), je otázka. Je pravda, že AMD teď GPU licencuje Samsungu, což vyžaduje schopnost adaptace na jiné procesy, takže možná, že jako bonus teď dovedou nějaké méně výkonné Navi udělat i na 12nm nebo 10nm procesu.

Procesor s integrovanou grafikou na separátním čipletu (který tehdy obsahoval i řadič pamětí a byl tedy velmi podobný IO čipletu v Ryzenech/Epycích) už tu kdysi byl, mobilní Core i3/i5 Arrandale od Intelu. Šlo o 32nm procesor odvozený od architektury Nehalem/Westmere, čiplet s GPU/northbridgem byl 45nm (Zdroj: Intel)

Přítomnost GPU ještě nemusí být jistá

Co z toho tedy AMD zvolí, uvidíme – čekal bych osobně spíš integraci do IO čipletu, která vypadá jako cesta nejmenšího odporu, ale to nemusí být rozhodující. Samotnou existenci iGPU v Ryzenech „Raphael“ ale zatím nemáme úplně potvrzenou, takže to zatím berte celé s rezervou. Byla by škoda, pokud by se ukázalo, že šlo jenom o něčí omyl/spekulaci.

Ale mimochodem: na oné uniklé roadmapě byl ještě Raphael ohraničen přerušovanou čárou a separátně pak ještě bylo přerušovaně ohraničeno to „Navi“. A takto se vyznačují elementy, které ještě nejsou definitivně rozhodnuté a mohou se měnit. Tudíž je tu i možnost, že šlo o vlastnosti, které AMD pro budoucí produkty zvažovalo, ale mezitím mohlo zase zrušit (což podle některých indicií možná nastalo v příběhu o SMT4).

Jak bude podle vás řešená intergovaná grafika v procesorech AMD Ryzen "Raphael"/Zen 4?

Že některým uživatelům (nebo firmám stavějícím kancelářská PC) integrovaná grafika chybí, je ale celkem jasné, takže aspoň pro část trhu by toto mohlo být přínosné. Navíc: teoreticky by se tímto možná otevírala cesta, jak tato výkonná CPU (ovšem asi předělaná do pouzdra BGA) dostat i do výkonnějších notebooků a mobilních pracovních stanic. Tam totiž doteď nemohly, jelikož tyto stroje iGPU vyžadují. Toto by ale asi vyžadovalo, aby AMD eliminovalo zhoršenou spotřebu, kterou vícečipové provedení desktopových Ryzenů působí.

Galerie: Uniklé či zveřejněné dokumenty k architektuře AMD Zen 4

Zdroje: Hardware Times, MebiuW

5nm ne-APU Ryzeny „Raphael“ prý možná mají integrovanou grafiku. Jak to AMD udělá?
Ohodnoťte tento článek!
4.7 (94.55%) 11 hlasů

19 KOMENTÁŘE

    • Třeba proto, že ten „CPU iGPU“ bude absolutní minimum, něco jako intel HD520 apod.? Bude to na 2D, plus asi přidají UVD, možná ještě VCE, a tím to hasne. S reálným a pozžitelným 3D výkonem, který mají stávající APU to asi srovnat nepůjde.

      Je to samozřejmě domněnka, jak to bude doopravdy, to se teprve uvidí.

      edit: všimni si, že ten „Na…vi“ má jinou barvu (zelenou) a navíc je jeho rámeček proveden přerušovanou čarou, takže to by mohlo znamenat funkční i lokační změnu vůči běžným APU, tj. něco jako „Navi Lite“ a čárky mohou znamenat umístění do I/O čipletu (anebo taky zpět do čipsetu na MB?)

      • GPU v APU má různý rozsah výkonu a v čase se neustále mění. Nevím o tom, že by AMD spojovala název APU s určitým výkonem.

        APU mělo být univerzálnější „*PU“ ve smyslu využití jednotek GPU při výpočtech CPU. Tuším, že v začátcích jako dva čipy v jednom pouzdru.

        Ano, je to celé „domněnka“ a ještě vylepšená další domněnkou.

        „edit: všimni si,…“
        Nic z toho mi nedává důvod si myslet, že AMD upustí od označení APU.

        • No mne to príde, že podobnosť je čisto náhodná. A môj názor na vec je zhruba takýto:

          1. Nebude to monolit, tak ako vždy APU bolo. Bude to buď CPU+GPU+IO čiplet, alebo bude CPU čiplet + IO čiplet. Záver…nieje monolit nebude to APU.
          2. Už z názvu APU (accelerated processor unit) vyplýva, že má mať istú formu výpočtového akcelerátoru (myslené, že bude násobné rýchlejšia ako CPU časť v istých výpočtových operáciách). No pokiaľ bude to miniGPU v IO čiplete a bude mať výkon ako malo napr. „Kabini“ v AM1 sockete (jadro Jaguár), čiže na úrovni Radeon HD 7450 (čiže pod 200GFlops v Single-Precision….Double-Precision ani nepodporuje), tak sa o násobnej akcelerácii nemôžme baviť (Ryzen 5800X má výpočtový výkon cca 735GFlops) a teda to nieje to APU…len pre predstavu výkon Ryzen 7 4700G (65W Renoir) má GPU o výkone 2150 GFlops v SP a 538GFlops v DP a tomu sa už dá hovoriť akcelerátor. Záver…nemá dostatočný výkon + nezvláda počítať v DP…nieje APU.
          3. IO čiplet je akási vylepšená forma čipsetu z čias minulých (NorthBridge + SouthBridge) a je hlavne bližšie výpočtovým jadrám ako to bolo v minulosti, preto nieje sa čo čudovať, že v istej fáze vývoja už bude integrovať elementárne 2D/3D iGPU a možno časom aj integrovanú zvukovku, či nejakú rýchlu 2.5/5/10Gbit LAN (v to dúfam najviac).

          Uvidíme, čo z toho bude a ako sa k tomu postaví AMD, ale logickou úvahou sa dajú nájsť dôvody prečo to APU nebude/nemôže byť.

          • 1, Ano, ale i CPU byl dříve monolit a nyní není a nebyl to důvod jej přejmenovat. Proč taky, když to funguje stejně.

            2, Nevím o tom, že by AMD spojovala název APU s určitým výkonem.

            „Uvidíme, čo z toho bude a ako sa k tomu postaví AMD, ale logickou úvahou sa dajú nájsť dôvody prečo to APU nebude/nemôže byť.“

            Takto můžeme spekulovat úplně o všem co by mohlo/či nemohlo být, ale od zpravodajství očekávám, že takovéto informace(zde použito jako fakt) budou něčím podloženy a mít nějaký základ.

      • Další možností je, že IO chipletu (CPU) pouze přibudou DRM a signály pro monitor (HDMI/DP) a zbytek bude emulován SW. Pro 2D zobrazení to může stačit a pro SW dekódování videa mají dnešní CPU výkonu dost.

    • Popravdě… to označení APU už myslím hodně ztratilo smysl.

      De facto to teď znamená jenom něco jako „procesor s integrovaným GPU, když je od AMD“ a je dost otázka, proč by se tak nemělo říkat taky Intelům (ale používá to jenom AMD).
      Dřív když byly nějaké ambice s HSA, jako že by to GPU poskytovalo nějakou netriviální akceleraci běžnám programům a nějaké výhody plynoucí ze sdílení paměti mezi CPU a GPU, a taky když výkon těch iGPU v APU byl tehdy o dost vyšší než u „normálních iGPU“, mělo větší smysl definovat to jako zvláštní kategorii. Ale dneska ta integrovaná GPU v APU nemají nic speciálního, dokonce teď momentálně má Intel nad nimi u Tiger Lake výkonností výhodu. Takže to slovo používáme jenom ze setrvačnosti.

      Tady v tomhle případě jsem to použil jenom jako odlišení procesorů, které jsou monolitické a mají to GPU přece jenom větší, protože jsou míněné pro notebooky, od procesorů, které historicky byly jen „CPU“ a integrovanou grafiku neměly. Zatímco „APU Ryzeny“ měly integrované GPU vždycky, takže pro ně to novinka nebude. „Ne-APU“ Ryzeny (které mají reálně jiný technologický původ, odvozují se od serverů), doteď iGPU nemívaly, takže u nich to bude dost velká změna, i když z pohledu uživatele je ten rozdíl taková odtažitá technikálie.

      • podle mě to není uplně pravda Honzo. Zasadní rozdíl mezi těmi APU a Ryzeny je ten, že ty APU procesory jsou stavěné jako herní procesory (pro ntb a desktop), zatímco u těch Ryzenů by se jednalo jen o zobrazovadlo bez jakýchkoliv herních ambic (pokud je to vůbec pravda)

        RDNA zatím žádnou technologii heterogenního přístupu nepředstavilo, ale je to proto, že zatím AMD žádné APU s RDNA nepředstavila, takže se teprve uvidí jak to bude.

      • „Popravdě… to označení APU už myslím hodně ztratilo smysl.

        De facto to teď znamená jenom něco jako „procesor s integrovaným GPU, když je od AMD“ …“

        Ono jiný smysl nikdy nezískalo. A do tohoto smyslu bude patřit i nové „ne-APU“.

        „Takže to slovo používáme jenom ze setrvačnosti.“
        Používáme ho my jen tak ze setrvačnosti(a) nebo výrobce (b)? Pokud a, pak jsou ve skutečnosti „ne-APU“ i dnešní „APU“
        pokud b, pak nevidím důvod proč by to měl začít nazývat CPU s grafikou najednou jinak.

        „Tady v tomhle případě jsem to použil …“
        NJN asi mám přehnané nároky …

  1. huraaa, tak opät som si pridal cnews medzi zalozky HW a som nateseny co tu budu za spletite konverzacie, snad sa dozviem aj nejake nove topky okrem nedostatku graf. chipov, ktory potrva min dalsi rok :/ myslim, ze iGPU je tak pre kancelarsky PC alebo ideal pre rodicov na pracu 🙂

  2. 1) GloFo nezamrzne na 12nm.
    Už pár let jedou jejich továrny na 100% s výbornou výtěžností a dobrou marží.
    Tedy mají dost peněz na vývoj nové technológie.

    2) Není problém udělat dvě varianty IO chipu. Jednu s grafikou a druhou bez.
    Zákazník si tak bude moc vybrat jestli si připlatí za iGPU. Ne jako u intelu kde obě varianty stojí stejně.

    • Teoreticky by mohli udělat IO die s IGPU na 12LP+ procesu (10nm), jelikož narozdíl od APU které jsou stavěny primárně jako herní procesory, by mělo iGPU Ryzenů jen minimum SP + multimediální část, protože jde převážně jen o „zobrazovadlo“, takže by to iGPU mohlo být skutečně malinké (majoritní část by tvořily multimediální obvody)

      Otázka je jestli to AMD opravdu plánuje, nebo se jedná jen o nějakou speciální sérii procesorů , protože mi to uplně nedává smysl, zvláště od té doby co mají nová APU mít i plnou L3 cache jako mají výkonné Ryzeny, takže se nabízí otázka proč prostě neudělat jednoduše APU s více procesorovými jádry ?

  3. Jestli chce AMD prorazit v OEM trhu. Jako že určitě chce. Tak potřebuje zobrazovadlo. Co nejlevnější. Protože v OEM se počítá celková cena sestavy. Takže cena CPU+GPU musí být co nejmenší.
    Takže smysl to dává. Pak už se jenom shodnout na tom že CPU určený pro OEM je speciální série.