En güçlü dizüstü bilgisayar CPU'sunun geçmişi AMD Ryzen 4000 mimari analizi: 7nm Zen2 yeniden doğuşu
AMD'nin Mart 2017'den bu yana yüksek performanslı X86 pazarına dönmesinin üzerinden üç yıl geçti.
Bu dönemde AMD, üçüncü nesil Ryzen işlemciyi ve ikinci nesil Xiaolong işlemciyi piyasaya sürdü ve üç büyük masaüstü, dizüstü bilgisayar ve veri merkezi pazarına saldırmaya başladı.Bunlardan en başarılı olanı masaüstü pazarı oldu, ardından veri merkezi pazarı ve dizüstü bilgisayarlar geldi. Pazar en zoru.
Dizüstü bilgisayar neden çiğnenmesi en zor kemik? Dizüstü bilgisayar pazarı, küresel PC gönderilerinin% 70'ini oluşturduğundan, hacim çok büyük olduğundan ve CPU gereksinimleri çok daha yüksek olduğundan pil ömrü ve ısı dağılımı dikkate alındığında, dizüstü bilgisayar CPU'ları performans veya maliyet performansıyla çözülemez. Paketin tüm yönleri iyi yapılmalıdır.
Şimdi AMD nihayet piyasada güçlü bir dizüstü bilgisayar işlemcisine sahip. Bu, 7nm Zen2 mimarisini kullanan, bu yılki CES fuarında piyasaya sürülen Ryzen 4000 serisi işlemcidir. Bu, Zen2 ailesinin en yeni ürünüdür, ancak aynı zamanda en çok beklenen üründür. .
Ryzen 4000 serisi dizüstü bilgisayar işlemcilerinin ürün tanıtımıyla ilgili bir makale yayınladık. Bu makalenin odak noktası mimari üzerinedir. Şimdi onların mimari analizlerine bir göz atalım ve AMD'nin Ryzen dizüstü bilgisayarları gerçekten güzel kokulu hale getirmek için ne gibi değişiklikler yaptığı hakkında daha fazla bilgi edinelim. Seçildi.
Her şeyin başlangıç noktası: Düşük güç tüketiminden yüksek performansa kadar tüm pazarları vuracak 7nm Zen2 paketi
AMDnin Zen2 işlemcisi geçen yıl piyasaya sürüldü ve parametrelerin çoğu herkese tanıdık geliyor. İlk 7nm işlem X86 işlemcisidir ve CPU mikro çekirdeğinde 2 kat OP önbelleği ve 2 kat daha fazla iyileştirme yaptı. L1 veri önbelleği, 2 kez L3 önbelleği vb.
Daha önce tanıttığımız detaylı Zen2 mimarisi için şu makaleye bakabilirsiniz: AMD Zen2 Architecture Deep Secret:% 100 Yenilenmiş Tek çekirdek performansı mükemmel. Basit bir özet, Zen2'nin IPC performansının% 15 arttığı (gerçek ölçüm% 21 arttı), kayan nokta performansının iki katına çıktığı, çoklu çekirdek sayısının ikiye katlandığı, masaüstünün kolayca 16 çekirdek ve 32 iş parçacığı elde edebildiği ve sunucunun 64 çekirdek ve 128 iş parçacığı elde ettiği.
Buna ek olarak, AMD bu nesil işlemcileri, düşük güçlü mobil pazarını masaüstüne, HEDT meraklısı platformuna ve ardından sunucu platformuna kadar kapsayan tek bir mimari kullanmak olan "bir mimari dünyaya çarpıyor" fikrine dayanarak yapıyor.
AMDnin tasarım fikirleri çok iyi ve güçlüdür. Birden fazla pazarı kapsayan bir CPU mimarisi, geliştirme zorluğunu etkili bir şekilde azaltabilir, zamandan tasarruf edebilir ve geliştirme maliyetlerini azaltabilir.
AMD'nin resmi bilgilerine yakından bakarsanız, bu mimarinin aslında iki kategoriye ayrıldığını göreceksiniz: Masaüstü, HEDT ve sunucu temelde aynıdır, yalnızca ölçek farklıdır ve mobil sürüm kod adı Renior (Renoir) Ryzen 4000 serisi aslında farklıdır.Tasarım için chiplets kullanmaz, geleneksel düşünceye geri döner ve oldukça entegre bir SoC işlemcisi oluşturur.
Nedenine gelince, AMDnin ISSCC kağıdı aslında bunu açıkladı, çünkü 8 veya daha az çekirdekli CPU'larda küçük yongalar kullanmanın faydaları gittikçe küçülüyor ve maliyet azalması sınırlı ve dizüstü bilgisayar işlemcisinin ısısı, güç tüketimi Paket hacmi daha hassastır.
Kısacası AMD, Ryzen 4000 notebook işlemcisi üzerinde aslında diğer ürünlerin mimarisinden farklı olan 7nm Zen2 çekirdeğini notebook pazarının özel ihtiyaçlarını karşılamak için yeniden düzenledi.
7nm Ryzen 4000 işlemci: transistör yoğunluğunun 2 katı ve hacim% 25 daha küçük
AMD daha önce Ryzen 4000 serisi işlemcilerin en az üç yıldır geliştirildiğini söylemişti, muhtemelen en az altı aydır masaüstü sürümle karşılaştırılmasının nedeni budur.Neyse ki AMD tarafından sunulan cevap kağıdı tatmin edici. .
İlk olarak genel etkiye bakın. 7nm Ryzen 4000 APU işlemci, 7nm işlemi altında 9,8 milyar transistörle doludur, yoğunluk iki katına çıkarılır, çekirdek alanı 156 mm2'dir, ancak paket hacmi yalnızca 25x35x1,38 mm'dir, bu önceki nesil Ryzen 3000 serisi APU işlemeden daha fazladır. Cihaz ayrıca% 25 daha küçük.
Bu koşullar altında, Ryzen 4000 serisi APU işlemciler 8 adede kadar 7nm CPU çekirdeği, 7nm Vega GPU çekirdeği, Infinity Fabric veri yolu, LPDDR4X / DDR4 ana kontrolü ve çeşitli NVMe, PCIe, SATA, USBC, USB'yi entegre eder. 3.1 ve diğer IO arayüzleri.
Nihai sonuç, CPU, GPU performansı, işlevleri, IO arabirimi veya güvenlikten bağımsız olarak son derece entegre bir Ryzen 4000 işlemcidir, her şeye sahiptir.
Ryzen 4000 dizüstü bilgisayar işlemcisi: CPU IPC performansı% 15 artırıldı, L3 önbelleği kolaylaştırıldı
Ryzen 4000 serisi APU işlemcilerde CPU mikro çekirdek Zen2'nin masaüstü versiyonu ile aynıdır ve IPC performansı da yaklaşık% 15 arttırılmıştır.Burada detaylara girmeyeceğim.Bir önceki yazıda detaylı olarak anlatılmıştı.
Ek olarak, Ryzen 4000'in APU'su da güç tüketimi için optimize edilmiştir.
Ancak, Ryzen 4000 dizüstü bilgisayarda hala bazı farklılıklar var. Örneğin, CCX ünitesinin L3 önbelleği, masaüstü / sunucu sürümü için 16 MB iken, dizüstü bilgisayar 4 MB'a düşürüldü.Başlıca nedeni, L3 önbelleğinin çok fazla yer kaplamasıdır.Dizüstü bilgisayarın hala boyutu dikkate alması gerekiyor. Ayrıca güç tüketiminin azaltılmasına da yardımcı olur.
Ryzen 4000 serisi işlemci GPU: Vega bugün tekrar geliyor
Ryzen 3000'in entegre bir çekirdek ekran gerektirmeyen masaüstü sürümünün aksine, Ryzen 4000 dizüstü bilgisayar işlemcisi bir çekirdek ekran olan bir iGPU gerektirir ve AMDnin hedefi çok büyüktür. Çekirdek ekran performansları her zaman güçlü olmuştur ve bu sefer doğrudan takılır. 7nm Vega GPU çekirdek ekranı ile performans, yaygın olarak kullanılan 25W bağımsız ekranla eşleşebilir.
Ne yazık ki, Ryzen 4000 serisi notebook işlemciler RDNA mimarisini kullanmıyor.AMD zamanın çok geç olduğunu açıkladı.Ryzen 40003 yıl önce geliştirildi.O zamanlar sadece Vega mimarisi en son idi.
Ancak Vega mimarisi GPU'su da 7nm sürecinde yeniden doğdu.AMD sadece performansı iyileştirmekle kalmadı, aynı zamanda çeşitli yollarla enerji verimliliğini de arttırdı.CU birimini azaltırken tepe frekansı% 25 ve bant genişliği de% 77 arttı.
Nihai sonuç, aynı TDP güç tüketimi limiti altında, Ryzen 4000'in 7nm Vega kayan nokta performansının 1.79TFLOPS'a ulaşmasıdır. 3DMark'ın DX12 test Time Spy performansı, önceki nesil 12nm Vega ile karşılaştırıldığında% 59 arttı ve performans önemli ölçüde iyileştirildi .
Ryzen 4000, video kodlama ve kod çözme açısından da kod çözme birimini% 31'lik bir hız artışı ile yükseltti ve yeni HDR / WCG kodlamayı destekliyor.
Diğer VP9, H.264 ve H265 / HEVC kodlamalarında 4K 60Hz veya hatta 4K 120Hz sorun değil.
Ryzen 4000 serisinin enerji verimliliği: aynı TDP altındaki tek çekirdek% 25 artar
Daha önce bahsedildiği gibi, Ryzen 4000 işlemci dizüstü bilgisayarlar içindir. CPU ve GPU'nun performansını iyileştirmek bir husustur. Daha önemli olan, enerji tüketimini azaltırken performansı artırmaktır.Bu çok yüksek enerji verimliliği gerektirir. Bu nedenle Ryzen 4000 AMD'nin enerji açısından en verimli CPU'su olun.
AMD'ye göre aynı 15W TDP limiti altında Ryzen 4000 işlemcinin CPU performansı% 25 arttı ve bunun tersine aynı performans altında güç tüketimi% 25 azaltılabiliyor.
AMD, Ryzen 4000 işlemcideki her bir birimin enerji verimliliği oranının ikiye katlandığını, bunun 7nm işleminin 1.47x iyileştirme getirdiğini, IPC'nin 1.15x iyileştirmeye katkıda bulunduğunu ve tasarımın 1.17x iyileştirme getirdiğini söyledi.
Çok iş parçacıklı performans açısından Ryzen 4000 işlemci, watt başına iki kat daha fazla performans elde etti; bunun katkısının yaklaşık% 25'i IPC ve tasarım optimizasyonundan ve yaklaşık% 75'i 7nm işleminden geliyor.
Ifinity Fabric veri yolunda AMD, bant genişliği başına enerji tüketimini de düşürdü.Gelişmiş 7nm teknolojisi ve dinamik güç optimizasyonu, enerji verimliliğinde% 75 artış sağladı ve bant genişliği, düşük güç tüketimi altında% 77 arttı.
Ryzen 4000 serisi pil ömrü: İşletim sistemi sistem düzeyinde optimizasyon
Ryzen 4000 serisi işlemciler, enerji verimliliğini artırmanın yanı sıra, pil ömrü optimizasyonu için de sıkı çalışıyor, işletim sistemi düzeyinde düşük güç durumları ekliyor ve çeşitli güç durumlarının anahtarlama gecikmesini iyileştiriyor.
Önceki nesil dizüstü bilgisayar işlemcilerinde, ACPI'de yalnızca bir güç tüketimi durumu vardır. Ryzen 4000 işlemcide üç güç tüketimi durumu vardır.Farklı durumların anahtarlanması ve kontrolü de daha esnektir ve artık tamamen işletim sistemi planlamasına bağlı değildir.
AMD, ses için ACP (Ses Denetleyici) işlevini tanıttı çünkü Microsoftun Cornata ve Amazonun Alexa'sı gibi bazı ses tanıma yardımcılarının arka planda kalması gerekiyor, ancak düşük güçte kalmaları gerektiğinden tam hızda tutulamıyorlar. Tüketim ancak zamanında yanıt verebilen AMD, bu özellik açıldığında güç tüketiminde% 20 tasarruf sağlayabilir.
Ryzen 4000 işlemci IO arayüzü: LPDDR4, NVMe, USBC hepsi mevcuttur
Platform olarak dizüstü bilgisayar sadece işlemci için değil IO arayüzü için de önemli.Bu noktada Ryzen 4000 de tamamlandı.Ana akım arayüzlerin tamamı 4xPCIe kanalları, NVMe ve USB-C dahil olmak üzere donatılmıştır.
Bellek açısından Ryzen 4000 serisi, sırasıyla 68,3 GB / sn ve 512 GB / sn bant genişliğiyle LPDDR4X-4266 ve DDR4-3200 belleği destekleyen çift kanallı bir ana bellek entegre eder.
USB-C arayüzü de geleceğin trendidir.Ryzen 4000, 10Gbps hızında USB-C arayüzünü yerel olarak destekler ve USB4 ve Thunderbolt 3'ten daha güçlü olan 24K ekran çıkışını destekleyebilir.
Son olarak, Ryzen 4000 serisi işlemciler hala güvenlik üzerinde sıkı çalışıyorlar.Sıradan tüketiciler bu sorunun farkında değil, ancak ticari dizüstü bilgisayarların güvenlik için daha yüksek gereksinimleri var.
Kısacası, Ryzen 4000 serisi dizüstü bilgisayar işlemcilerinde AMD, yalnızca CPU ve GPU'nun iki çekirdek birimini yükseltmekle kalmadı, aynı zamanda Ryzen dizüstü bilgisayarların potansiyelini tüm platform perspektifinden tamamen geliştirdi.Aynı güç tüketimi altında, CPU performansı GPU performansında% 25 artış ve% 60 artış Bu iki nokta tek başına ince ve hafif dizüstü bilgisayarlarda yaygın olarak bulunan mevcut CPU + 25W GPU kombinasyonunun yerini almak için yeterlidir.
Güç tüketimi azalırsa AMD'nin Ryzen 4000H serisi oyun dizüstü bilgisayar pazarına da doğrudan vurdu. AMD geçmişte bu açıdan eksikti.Bu sefer ince ve hafif dizüstü bilgisayarlar ve oyun dizüstü bilgisayarları bir taşla iki kuşu öldürecek.
