Процессоры на архитектуре zen. Процессор AMD Ryzen: чем опасен самый достойный конкурент Intel. Графика Vega с новой памятью
- Увеличение количества команд за тактовый цикл для архитектуры «Zen» в сравнении с архитектурой «Piledriver» составляет +52% с оценочным результатом SPECint_base2006 скомпилированным с GCC 4.6 –O2 при фиксированной частоте 3,4 ГГц. Увеличение количества команд за тактовый цикл для архитектуры «Zen» в сравнении с архитектурой «Piledriver» составляет +64% по измерениям Cinebench R15 1T и также +64% с оценочным результатом SPECint_base2006 скомпилированным с GCC 4.6 –O2 при фиксированной частоте 3,4 ГГц. Конфигурации системы: Базовая материнская плата (или материнские платы) AMD, видеокарта AMD Radeon™ R9 290X, 8 ГБ памяти DDR4-2667 («Zen»)/8 ГБ памяти DDR3-2133 («Excavator»)/8 ГБ памяти DDR3-1866 («Piledriver»), ОС Ubuntu Linux 16.x (оценка SPECint_base2006) и Windows® 10 x64 RS1 (Cinebench R15). Оценки SPECint_base2006: «Zen» против «Piledriver» (31,5 против 20,7 | +52%), «Zen» против «Excavator» (31,5 против 19,2 | +64%). Результаты Cinebench R15 1t: «Zen» против «Piledriver» (139 против 79; оба при 3,4 ГГц | +76%), «Zen» против «Excavator» (160 против 97,5; оба при 4,0 ГГц | +64%). GD-108
- Тестирование проводилось 2 марта 2018 г. в лабораториях AMD по испытанию производительности с использованием указанной ниже системы. Производители ПК могут вносить в конфигурации ПК изменения, из-за чего результаты могут отличаться. Результаты могут отличаться в зависимости от используемых версий драйвера. Конфигурация системы с процессором AMD Ryzen 2-го поколения: процессор AMD Ryzen 7 2700X, эталонная материнская плата Turpan, двухканальная оперативная память DDR3-3200 объемом 16 ГБ, видеокарта GeForce GTX 1080 Ti, графический драйвер 390.77, твердотельный накопитель Samsung 850 PRO объемом 512 ГБ, ОС Windows 10 RS3. Конфигурация системы с процессором AMD Ryzen: процессоры AMD Ryzen 7 1700X, AMD Ryzen 1700, AMD Ryzen 5 1600X, AMD Ryzen 5 1600, материнская плата X370 Xpower Gaming Titanium, двухканальная оперативная память DDR3-3200 объемом 16 ГБ, видеокарта GeForce GTX 1080 Ti, графический драйвер 390.77, твердотельный накопитель Samsung 850 PRO объемом 512 ГБ, ОС Windows 10 RS3. Данные о производительности многозадачности получены с помощью теста Cinebench R15 nT. Результаты процессоров в тесте производительности: AMD Ryzen 7 2700X - 1837 баллов; AMD Ryzen 7 2700 - 1577 баллов; AMD Ryzen 5 2600X - 1373 балла; AMD Ryzen 5 2600 - 1311 баллов; AMD Ryzen 7 1800X - 1628 баллов; AMD Ryzen 7 1700 - 1411 баллов; AMD Ryzen 5 1600X - 1250 баллов; AMD Ryzen 5 1600 - 1153 балла. Процессор Ryzen 7 2700X набрал 1837 баллов (1837/1628: увеличение скорости до 13 % по сравнению с процессором Ryzen 7 1800X). Процессор Ryzen 7 2700 набрал 1577 баллов (1577/1411: увеличение скорости до 12 % по сравнению с процессором Ryzen 7 1700). Процессор Ryzen 5 2600X набрал 1373 балла (1373/1250: увеличение скорости до 10 % по сравнению с процессором Ryzen 5 1600X). Процессор Ryzen 5 2600 набрал 1311 баллов (1311/1153: увеличение скорости до 14 % по сравнению с процессором Ryzen 5 1600). RZ2-3
- Результаты получены 22 марта 2018 г. в лабораториях AMD по испытанию производительности с использованием теста Cinebench R15 nT при фиксированной частоте 3,725 ГГц. Оценка AMD Ryzen™ 7 1800X (базовый уровень): 151,98. Оценка AMD Ryzen™ 7 2700X: 156,09 (+2,7 %). Конфигурация системы: эталонная материнская плата AMD, процессор AMD Ryzen™ 7 2700X, 2 модуля оперативной памяти DDR4-3200 объемом 8 ГБ (16-16-16-36), твердотельный накопитель Samsung 850 Pro, видеокарта GeForce GTX 1080 (графический драйвер 390.77), ОС Windows® 10 Pro RS3. Результаты могут отличаться в зависимости от конфигурации системы и версии драйвера. RZ2-17
- Не все продукты AMD Ryzen™ или Raven Ridge поддерживают функцию одновременной многопоточности (SMT).
Компьютерную промышленность с завидной регулярностью кидает из крайности в крайность: словно маятник, она качается между эволюцией и революцией. Стратегия «тик-так» лидера отрасли Intel задала ритм развития собственных процессоров: «тик» - это большой шаг вперед, миниатюризация технологического процесса и повышение эффективности, «так» - выпуск процессоров на том же техпроцессе, но на новой микроархитектуре. В 2017 году Intel отменяет эту стратегию и выпускает дополнительный «так», который представила на конференции CES в Лас-Вегасе.
Как всегда, CES открыла компьютерный год. Кроме Intel, свои важные новинки представили и другие гиганты, которые задают тон технологической отрасли на следующие 365 дней. Intel и AMD одновременно показали новые поколения процессоров - Kaby Lake и Zen соответственно. Судя по всему, разработав микроархитектуру Zen, AMD, наконец-то, вернется в борьбу за звание лучшего производителя. На рынок процессоры выйдут под маркой Ryzen.
Kaby Lake задает ритм
Kaby Lake для пользователей Windows знаменует начало новых времен. Ранее компания Microsoft неоднократно заявляла о намерении предложить для нового аппаратного обеспечения поддержку только Windows 10, но каждый раз отказывалась от этой затеи. С выпуском Kaby Lake Microsoft наконец-то сделают это, так что теперь, кроме Linux, в качестве операционной системы можно будет выбрать только Windows 10-й версии.
В соответствии с этим с ноября Microsoft прекратила продажу лицензий на Windows 7 и 8.1 в качестве OEM-версий. А недавно Netflix заявила, что лучшее качество изображения можно будет получить только при просмотре в браузере Edge для Windows 10 на Kaby Lake: сериалы в разрешении 4K и с поддержкой HDR будут доступны именно при таком сочетании.
За Netflix подтянутся и другие сервисы стриминга: например, Amazon, поскольку речь идет о новой технологии Microsoft DRM Play Ready 3.0, которая в сочетании с собственным процессором в системе предназначена для борьбы с пиратским копированием. Самой интересной новинкой процессора Kaby Lake является высокая тактовая частота, которая превышает частоту предыдущего поколения микроархитектуры Skylake на 200 МГц.
Достигается она благодаря дополнительной оптимизации в технологии производства новых процессоров - выпустив еще один процессорный дизайн, Intel сохранила размеры транзисторов на уровне 14 нм («тик-так-так» - процесс-архитектура-оптимизация). В начале декабря флагманский процессор Kaby Lake (Core i7-7700K) попал в тестовую лабораторию Chip, и мы воспользовались возможностью тщательно его протестировать. Индекс «K» в названии означает, что у него свободный множитель, то есть его можно разгонять.
Этот Kaby Lake - самый быстрый процессор для массового рынка, который только можно установить в ПК. Результаты наших измерений показали, что оптимизация оказалась весьма кстати: в нашем рейтинге ЦП 7700K оказался сразу за дорогим процессором Intel категории high-end Broadwell E на пятом месте, то есть немного выше своего аналога из стана Skylake Core i7-6700K. С задачами, требующими больших вычислительных ресурсов, например, кодированием видео или шифрованием данных, 7700K справляется быстрее, чем его предшественник.Производительность графического ядра процессора по сравнению со Skylake тоже увеличилась.
Вместе с Kaby Lake выходят новые чипсеты 200-й серии для материнских плат. Для тестирования Gigabyte предоставила нам материнскую плату на высокопроизводительном чипсете Intel Z270, совместимом с 7700K. По сравнению с аналогом для Skylake (Z170) он является результатом эволюционного шага вперед. Максимальная тактовая частота оперативной памяти типа DDR4 теперь достигает 2400 МГц по сравнению с прошлыми 2133 МГц.
Кроме того, материнская плата теперь поддерживает максимум 24 высокоскоростных линии PCIe, а не 20, как для Skylake. Но, как и прежде, отсутствует поддержка USB 3.1 Gen 2, которая позволила бы увеличить скорость передачи данных для внешних устройств в два раза по сравнению с USB 3.0. А вот новая платформа AMD умеет это делать.
Мастер дзен на восьми ядрах
Ryzen соединяется с новым сокетом AM4 при помощи 1339 контактов, выступающих на тыльной стороне
К началу продаж своих процессоров Intel должна готовиться тщательнее, чем обычно, поскольку модель Ryzen от AMD обещает подтянуться по производительности к лучшим процессорам Intel. И все это - за меньшие деньги.Следуя китайскому девизу «Лучше хорошая копия, чем плохая разработка», AMD, пересмотрев свою микроархитектуру, внедрила поддержку известной по продуктам Intel технологии гиперпоточности.
Вместе с тем AMD, наконец-то, переходит на техпроцесс в 14 нм, что должно обеспечить преимущества по энергопотреблению и эффективности работы процессора. Система AMD Ryzen состоит из четырех ядер, к которым при помощи технологии Infinity Fabric подключаются другие модули - ядра или графический чип.
Возможно, на ближайших выставках электроники можно будет увидеть первые процессоры Ryzen. Но точных сроков релиза, кроме весьма расплывчатой формулировки «первый квартал 2017 года» AMD нам не назвала. Судя по появившимся на сайте chiphell.com слайдам, Zen выходит на рынок в трех вариантах (с 4, 6 и 8 вычислительными ядрами) не позднее марта.
В конце декабря Ryzen SR7 наделал шуму: скорость транскодирования видео с помощью инструмента HandBrake на нем оказалась чуть выше, чем на Intel Core i7-6900K, который в настоящий момент занимает вторую строчку нашего рейтинга. Четырехъядерный Intel Core i7-7700K едва ли сможет составить ему конкуренцию. Розничная цена обоих процессоров будет составлять около 25 000 рублей. В отличие от процессоров Intel Core i для массового сегмента, AMD Summit Ridge лишены графического ядра, что вполне подходит энтузиастам, которые и так устанавливают дискретную видеокарту.
Производитель материнских плат также сообщил, что Zen можно разогнать до 4,2 ГГц. Тем не менее, реальные данные по энергопотреблению и возможному разгону Zen пока неизвестны. Вместе с Zen компания AMD меняет и сокет: теперь выходят новые платы AM4 с тремя разными чипсетами, из которых самый передовой - X370 - представляет наибольший интерес для желающих собрать ПК топового уровня. Апгрейд платформы означает не только переход на оперативную память типа DDR4, но и обновление разъемов, которые будут совместимы с высокоскоростными твердотельными накопителями NVMe, а также прямую поддержку USB 3.1 Gen 2. Платформы X370 предоставляют сопоставимые с Intel Z270 возможности оснащения ПК.
Процессоры Intel покоряют 5 ГГц
Zen подстегивает конкуренцию. В конце января Intel впервые выводит младшую модель процессоров семейства Core i3 поколения Kaby Lake с индексом «K» (Core i3-7350K) с возможностью разгона. Уже в мае, перед выпуском в июне новых процессоров для серверов Skylake EP, Intel представит новые процессоры для энтузиастов, которые позиционируются как альтернатива восьмиядерным платформам Zen - Skylake-X и Kaby Lake-X.
В то время как Skylake-X представляет собой обновление процессоров для профессионального использования и большого бюджета, стоимость Kaby Lake-X будет ощутимо ниже.В Skylake-X новинок немного. Высокопроизводительный процессор с 6-10 ядрами полностью используется только в отдельных случаях - например, при рендеринге. У Kaby Lake-X всего четыре ядра, но они должны отличаться крайне высокой производительностью, поскольку Intel здесь отказалась от интегрированного графического ядра. Тактовая частота будет достигать 5 ГГц. Оба процессора Intel получат новый сокет LGA 2066 и чипсет X299. Чипсет увеличивает количество линий PCIe до 48, что для массива твердотельных накопителей или трех видеокарт вполне достаточно.
Флэш-память Optane
В чип Optane внедрена технология, которая приходит на смену флэш-памяти SSD
Чтобы собрать производительную систему на AMD SR7 или Kaby Lake-X, можно приобрести видеокарты вроде NVIDIA GeForce GTX 1080 и твердотельные накопители типа Samsung 960 Pro, которые вышли на рынок в 2016 году. В обоих категориях устройств в 2017 году речь идет об эволюционном развитии, если не считать память Optane, которую Intel разработала совместно с Micron.
Optane работает не на ячейках флэш-памяти, а на новой технологии, основывающейся на изменении фазового состояния материала (Phase-change memory – память на основе фазового перехода). За единицу информации в такой памяти принимается поведение определенного материала, который при нагревании перетекает из кристаллического состояния в аморфное, то есть подходит для представления информации в двоичном виде (0 и 1).
Преимущества памяти PCM перед флэш-памятью заключаются в большей продолжительности службы, а также в значительно более высокой скорости чтения и записи. Технология была анонсирована несколько лет назад под названием 3D Xpoint.
Когда речь идет о совершенно новой технологии, тот факт, что Intel постоянно откладывает релиз и корректирует изначально обещанные данные по производительности, никого не удивляет.
На сегодня Optane достигает скорости передачи данных в десять раз превышающей скорость SSD-накопителей, и задержки у нее в четыре раза меньше. Серийное производство налаживается, что означает, что выпуск начнется в середине 2017 года. Чипсет Z270 для Kaby Lake предусматривает поддержку этого типа памяти.
Графика Vega с новой памятью
Pascal от nVidia и Polaris от AMD, вышедшие в 2016 году, - это переход с техпроцесса 28 нм на 14 нм и большой скачок в производительности. Если флагманов AMD пока еще нет в продаже, то в феврале мы ждем появления NVIDIA GeForce 1080 Ti по цене более 50 000 рублей, которая пополнит коллекцию быстрых видеокарт. Что же планирует AMD, пока еще неясно. На наш вопрос о релизе мощного RX 490 на базе Polaris в обозримом будущем мы получили от AMD отрицательный ответ.
Тем не менее, в Интернете уже появились бенчмарки Pro 490. C другой стороны, может быть, и хорошо, что следующий этап развития карт топового уровня совпадет с реализацией новой микроархитектуры графических процессоров AMD Vega, ожидающейся летом. Появление Vega не только означает внедрение второго поколения памяти с высокой пропускной способностью (High Bandwidth Memory – HBM2), которая заметно быстрее GDDR5, но и является предпосылкой для появления компактных высокопроизводительных карт.
В конце года AMD планирует снабдить процессоры Ryzen графическим чипом Vega и памятью HBM2. Эти процессоры с интегрированным графическим ядром для ноутбуков и планшетов под названием Raven Ridge призваны значительно повысить производительность графической системы и своими компактными размерами станут примером того, как может выглядеть ПК будущего: процессор, графика и память на одном чипе. В то же время Intel перейдет на очередной 10-нанометровый «тик» - Cannon Lake, что тоже повысит энергоэффективность.
ФОТО: Компании-производители; CHIP Studios; Robert Viglasky/Netflix
13 декабря 2016 (14 декабря 2016 по МСК) состоялось весьма и весьма ожидаемое мероприятие - презентация всему миру нового поколения процессоров от AMD. Тех самых процессоров, которые составят отличную конкуренцию Intel.
Чего можно было ожидать и что мы увидели в итоге? Что-то порадовало, а что-то не очень.
Как водится на таких мероприятиях, изначально AMD решили напомнить о своих прошлых успехах. Не забыли о консолях, которые построены на AMD и большой любви испытываемой AMD к геймерскому комьюнити.
Zen - кодовое название проекта, над которым была начата работа еще 4 года назад. По заявлениям (CEO AMD) Lisa Su, это новая архитектура с чистого листа. И было выделено 2 основные цели, которые поставили перед собой инженеры из AMD:
- Увеличить IPC (количество выполняемых инструкций на такт) на 40% уложившись в прежние рамки энергопотребления по сравнению с архитектурой Excavator.
- Построить умную систему. Железо наделенное необходимыми фичами, которые позволяют накапливать знания и учится работать лучше и лучше.
Zen включает в себя не только десктопные процессоры. Но именно с десктопными процессорами AMD пожелали явить миру Zen .
Всего в первом квартале 2017 года ожидается выход 4 версий процессора:
Что же может предложить нам новое поколение. Новая эра, как не постеснялись в AMD.
(на этом кадре за спиной у Лизы наблюдательный зритель может заметить маленький «косячок»)
Первой пташкой будет процессор топового сегмента под кодовым названием SR7 (Summit Ridge):
- 8 ядер
- 16 потоков
- Базовая частота ядра 3.4Ггц
- 4Мб L2 + 16Mb L3 кэша
- Энергопотребление до 95 Вт
- Новый сокет AM4
Выглядит не плохо и это не все. Инженеры AMD кропотливо трудились над новой технологией, получившей название AMD SenseMI . Технология на данном этапе включает в себя 5 фич:
- Neural net Prediction
- Smart Prefetch
- Pure Power
- Precision Boost
- Extended Frequensy Range
Все эти фичи реализуют «умные» возможности процессора. Сотни различных сенсоров передают свои сигналы нейронной сети, нейронная сеть запоминает и учится управлять процессором на свое усмотрение. Таким образом в типовых задачах процессор сможет повышать частоты до того как в этом будет реальная необходимость. Перемещать требуемые данные из общего кэша, в кэш второго уровня еще до того момента как они могут потребоваться. Снижать энергопоребление, когда есть необходимость, а в случаях крайней важности и возможности, разгонять процессор автоматически до частот превышающих турбо. Насколько высок будет возможен такой автоматический разгон, зависит от системы питания и охлаждения. Директор AMD не применула пошутить про энтузиастов с охлаждением жидким азотом.
Хотелось бы узнать гораздо больше о работе технологии AMD SenseMI. Но после этого все внимание уделялось тестам.
Сравнили скорость рендеринга в блендере.
Результат на одинаковом уровне.
Скорость кодирования видео.
Небольшой отрыв за процессором от AMD.
Потом AMD похвасталась хорошей отзывчивостью системы при работе в zbrush c высокополигональными моделями…
Была продемонстрирована работа с моделями в несколько миллионов полигонов. И правда, выглядит бодренько.
(~7 млн полигонов)
(~32 млн полигонов)
Было очень много высказываний о 4К гейминге и готовности новой платформы к этим новшествам. Сравнения «на глазок» быстродействия Ryzen и i7 6900K в играх и стриминге не сопровождалось какими либо техническими данными о загрузке ЦП, количество кадров в секунду и тд. Все это выглядит весьма сомнительно, но придется оставить на совести AMD до первых живых тестов в руках энтузиастов.
Стенды с одинаковым объемом ОЗУ и видеокартами NVIDIA Titan X (Pascal). Тут AMD предложили нам оценить разницу 4К геймплея в Battlefield 1. И это еще на трансляции в 1080р/30FPS. Да и вообще весь этот тест бесполезен, т.к. подготовить 60 кадров в секунду могут и более слабые, «народные» процессоры имеющиеся на рынке.
Демонстрация использования процессора в, так называемой, смешанной реальности (mixed reality). Процессор задействован в подготовке 3д сцены для очков виртуальной реальности + отдельный вьюпорт для отображения игрока в этой 3д сцене. Тема пока довольно молода, но уже используется энтузиастами на текущем железе, доступном на рынке уже сейчас.
Сравнительный тест 3 процессоров (i7 6700K, i7 6900K, AMD SR7) в ходе которого мы увидели, что новый процессор справляется с игрой (Dota 2) и кодированием видеопотока для стриминга в 1080р на TWICH. Но вот, что странно, i7 6700K оказался некомпетентным в этом вопросе даже при разгоне до 4.5Ггц. Стриминг вышел абсолютно «несмотрибельным». Этот миф я попытался развеять на своем i5 6500.
Тестовый стриминг Dota 2 на i5 6500
В целом вся презентация сопровождалась скудным объемом технических данных и больше походит на своеобразный тизер, порождающий в голове еще больше вопросов.
«One more thing...»
На последок CEO AMD заготовила демонстрацию возможностей нового процессора + новой графической системы под кодовым названием Vega. Был продемонстрировал 4К геймплей, но опять же не подправленый специями из технических данных самой системы и того как она справляется с нагрузкой.
Цены на новую логику озвучены не были. Единственная озвученая цена - USD 2070. Столько стоит та самая, продемонстрированная в конце презентации, игровая система. Но какова комплектация за эти деньги - не известно.
Сама презентация выглядела довольно живенькой, но остается некоторе неприятное послевкусие от недосказанности и нехватки технических деталей.
О цене продемонстрированного процессора остается только догадываться. По разным утечкам она сходится на приблизительной планке в USD 500-600. Но если учесть ценовую стратегию AMD на рынке видеокарт, не стоит ожидать демпинга процессорного рынка со стороны AMD. Все-таки SR7 сравнивался с i7 6900K цена которого (USD 1100) в 2 раза выше ожидаемой цены SR7. И по тестам их производительность находится на, примерно, одинаковом уровне.
Но цена будет однозначно меньше аналогов от Intel. И сам факт выхода на рынок достойного конкурента для Intel оставляет хорошие надежды на небольшую встряску рынка, и изменение цен в сторону их уменьшения.
Остается ждать новых деталей проекта, а энтузиастам начинать откладывать деньги на приобретение нового железа. Простым консьюмерам скорее не зачем становиться в очередь за покупкой новой системы на AMD, т.к. мощности такого процессора будут избыточны для типовых задач. А «народные» процессоры Ryzen появятся весной и большинство пользователей ожидают именно их.
В ходе мероприятия Hot Chips 28, традиционно проводимого в Стэнфордском университете, компания AMD обнародовала новую порцию сведений о готовящихся 14-нм процессорах с микроархитектурой Zen. Напомним, что чипмейкер планирует выпустить CPU Summit Ridge и APU Raven Ridge в следующем году, а пока ограничивается демонстрацией их инженерных семплов.
В состав одного ядра Zen включены четыре блока целочисленных операций (ALU) и два 128-битных FMAC (блок умножения — сложения). Объём 4-канального кеша инструкций равен 64 Кбайт, 8-канального кеша данных — 32 Кбайт. Кеш-память второго уровня с 8-канальным доступом имеет объём 512 Кбайт, а разделяемый кеш третьего уровня выполнен в виде блоков по 1 Мбайт.
AMD постоянно напоминает, что процессоры Zen могут выполнять на 40 % больше инструкций («работы») за один такт по сравнению с чипами Excavator. На нижеприведённом графике также изображена нисходящая кривая «энергопотребление/такт».
Zen поддерживает многопоточную обработку данных (Simultaneous Multi-Threading), содержит улучшенный предсказатель переходов, более «вместительные» блоки кеша операций и очередей. Кеш-память первого уровня имеет функцию обратной записи; пропускная способность различных уровней кеша выросла на величину от двух до пяти раз.
14-нм процессоры AMD получили восемь новых инструкций, включая эксклюзивные (не применяющиеся Intel) инструкции CLZERO и PTE Coalescing. Первая очищает содержимое кеш-памяти, а вторая объединяет 4-Кбайт таблицы страниц в 32-Кбайт страницы.
Одна из наиболее интересных особенностей Zen — «нарезанный» блоками по 2 Мбайт (2× 1 Мбайт) разделяемый кеш третьего уровня. Обращение любого из четырёх ядер модуля Zen к любому блоку кеша L3 занимает примерно одно и то же время. На один четырёхъядерный модуль (CPU Complex, CCX) приходится 8 Мбайт кеш-памяти третьего уровня. Вероятно, недорогие 4-8-ядерные процессоры Summit Ridge будут обладать неполным объёмом кеша L3 — 8 Мбайт и/или 12 Мбайт из максимально возможных 16 Мбайт.
Большинство операционных блоков ядер Zen эффективно используются как в однопоточном, так и в двухпоточном (SMT) режиме. Исключение составляют очереди микроопераций (micro-op), ухода (retire) и хранения (store).
Компания AMD на специальном мероприятии перед CES 2018 выпустила новые мобильные процессоры и анонсировала настольные чипы со встроенной графикой. А Radeon Technologies Group, структурное подразделение AMD, - анонсировала мобильные дискретные графические чипы Vega. Компания также раскрыла планы по переходу на новые техпроцессы и перспективные архитектуры: графическую Radeon Navi и процессорные Zen+, Zen 2 и Zen 3.
Новые процессоры, чипсет и охлаждение
Первые настольные Ryzen с графикой Vega
Сразу две модели настольных Ryzen со встроенной графикой Vega появятся в продаже 12 февраля 2018 года. Модель 2200G относится к процессорам начального сегмента Ryzen 3, а 2400G - к среднему сегменту Ryzen 5. Обе модели динамически повышают частоту на 200 и 300 МГц с базовых частот в 3,5 ГГц и 3,6 ГГц соответственно. Фактически они сменяют ультра-бюджетные модели Ryzen 3 1200 и 1400.
Блоков графики у 2200G всего 8 штук, в то время как у 2400G - на 3 больше. Частота графических ядер 2200G достигает 1 100 МГц, а 2400G - больше на 150 МГц. Каждый графический блок заключает в себе 64 шейдера.
Ядра обоих процессоров носят носят такое же кодовое имя, что и мобильные процессоры со встроенной графикой - Raven Ridge (букв. Воронья гора, горная порода в Колорадо). Но тем не менее, они подключаются в такое же LGA гнездо AMD AM4, как и все остальные процессоры Ryzen 3, 5 и 7.
Справка:
Иногда AMD называет процессоры со встроенной графикой не CPU (Central Processing Unit, англ.
Центральное процессорное устройство), а APU (Accelerated Processor Unit, англ. Ускоренное процессорное устройство, иначе говоря, процессор с видеоускорителем).
Настольные процессоры AMD со встроенной графикой маркируются буквой G на конце, по первой букве слова graphics (англ.
графика). Мобильные процессоры и AMD и Intel маркируют буквой U на конце, по первой букве слов ultrathin (англ.
ультратонкий) или ultra-low power (англ.
сверхнизкое энергопотребление) соответственно.
При этом не стоит думать, что если номера моделей новых Ryzen начинаются на цифру 2, то архитектура их ядер относятся ко второму поколению микроархитектуры Zen. Это не так - эти процессоры ещё в первом поколении.
| Ryzen 3 2200G | Ryzen 5 2400G | |
| Ядра | 4 | |
| Потоки | 4 | 8 |
| Базовая частота | 3,5 ГГц | 3,6 ГГц |
| Увеличенная частота | 3,7 ГГц | 3,9 ГГц |
| Кэш 2 и 3 уровней | 6 Мб | 6 Мб |
| Блоки графики | 8 | 11 |
| Максимальная частота графики | 1 100 МГц | 1 250 МГц |
| Процессорное гнездо | AMD AM4 (PGA) | |
| Базовое тепловыделение | 65 Вт | |
| Переменное тепловыделение | 45-65 Вт | |
| Кодовое имя | Raven Ridge | |
| Рекомендуемая цена* | 5 600 ₽ ($99) | 9 500 ₽ ($99) |
| Дата выхода | 12 февраля 2018 | |
Новые мобильные Ryzen с графикой Vega
В прошлом году AMD уже вывела на рынок первые мобильные Ryzen под кодовым именем Raven Ridge. Всё мобильное семейство Ryzen предназначено для игровых ноутбуков, ультрабуков и гибридных планшетов-ноутбуков. Но таких моделей было всего две, по штуке в среднем и старшем сегментах: Ryzen 5 2500U и Ryzen 7 2700U. Младший сегмент пустовал, но прямо на CES 2018 компания это исправила - к мобильному семейству прибавились сразу две модели: Ryzen 3 2200U и Ryzen 3 2300U.
Вице-президент AMD Джим Андерсон демонстрирует мобильное семейство Ryzen
Процессор 2200U - первый двухъядерный ЦП из всех Ryzen, в то время как 2300U - стандартно четырёхъядерный, однако, оба они работают в четырёх потоках. При этом базовая частота у ядер 2200U - 2,5 ГГц, а у 2300U пониже - 2 ГГц. Но при возрастающих нагрузках частота обеих моделей поднимется до одного показателя - 3,4 ГГц. Впрочем, потолок мощности могут понизить производители ноутбуков, ведь им надо ещё и рассчитывать затраты энергии и продумывать систему охлаждения. Также между чипами есть разница в объёме кэша: у 2200U всего два ядра, а потому в два раза меньше кэша 1 и 2 уровней.
Графических блоков у 2200U всего 3 штуки, а вот у 2300U - в два раза больше, также как и процессорных ядер. Но разница в графических частотах не столь существенна: 1 000 МГц против 1 100 МГц.
| Ryzen 3 2200U | Ryzen 3 2300U | Ryzen 5 2500U | Ryzen 7 2700U | |
| Ядра | 2 | 4 | ||
| Потоки | 4 | 8 | ||
| Базовая частота | 2,5 ГГц | 2 ГГц | 2,2 ГГц | |
| Увеличенная частота | 3,4 ГГц | 3,8 ГГц | ||
| Кэш 1 уровня | 192 Кб (96 Кб на ядро) | 384 Кб (96 Кб на ядро) | ||
| Кэш 2 уровня | 1 Мб (512 Кб на ядро) | 2 Мб (512 Кб на ядро) | ||
| Кэш 3 уровня | 4 Мб (4 Мб на комплекс ядер) | |||
| Оперативная память | Двухканальная DDR4-2400 | |||
| Блоки графики | 3 | 6 | 8 | 10 |
| Максимальная частота графики | 1 000 МГц | 1 100 МГц | 1 300 МГц | |
| Процессорное гнездо | AMD FP5 (BGA) | |||
| Базовое тепловыделение | 15 Вт | |||
| Переменное тепловыделение | 12-25 Вт | |||
| Кодовое имя | Raven Ridge | |||
| Дата выхода | 8 января 2018 | 26 октября 2018 | ||
Первые мобильные Ryzen PRO
На второй квартал 2018 года AMD запланировала выпуск мобильных версий Ryzen PRO, процессоров корпоративного уровня. Характеристики мобильных PRO идентичны потребительским версиям, за исключением Ryzen 3 2200U, который вообще не получил PRO-реализации. Отличия настольных и мобильных Ryzen PRO - в дополнительных аппаратных технологиях.
Процессоры Ryzen PRO - полные копии обычных Ryzen, но с дополнительными функциями
Например, для обеспечения безопасности используется TSME, аппаратное шифрование оперативной памяти «на лету» (у Intel есть только программное ресурсоёмкое шифрование SME). А для централизованного управления парком машин доступен открытый стандарт DASH (Desktop and mobile Architecture for System Hardware, англ. мобильная и настольная архитектура для системных устройств) - поддержка его протоколов встроена в процессор.
Ноутбуки, ультрабуки и гибридные планшеты-ноутбуки с Ryzen PRO в первую очередь должны заинтересовать компании и госучреждения, которые планируют закупить их для сотрудников.
| Ryzen 3 PRO 2300U | Ryzen 5 PRO 2500U | Ryzen 7 PRO 2700U | |
| Ядра | 4 | ||
| Потоки | 4 | 8 | |
| Базовая частота | 2 ГГц | 2,2 ГГц | |
| Увеличенная частота | 3,4 ГГц | 3,6 ГГц | 3,8 ГГц |
| Кэш 1 уровня | 384 Кб (96 Кб на ядро) | ||
| Кэш 2 уровня | 2 Мб (512 Кб на ядро) | ||
| Кэш 3 уровня | 4 Мб (4 Мб на комплекс ядер) | ||
| Оперативная память | Двухканальная DDR4-2400 | ||
| Блоки графики | 6 | 8 | 10 |
| Максимальная частота графики | 1 100 МГц | 1 300 МГц | |
| Процессорное гнездо | AMD FP5 (BGA) | ||
| Базовое тепловыделение | 15 Вт | ||
| Переменное тепловыделение | 12-25 Вт | ||
| Кодовое имя | Raven Ridge | ||
| Дата выхода | Второй квартал 2018 | ||
Новые чипсеты AMD 400-ой серии
Второму поколению Ryzen полагается второе поколение системной логики: 300-ую серию чипсетов сменяет 400-ая. Флагманом серии ожидаемо стал AMD X470, а позже выйдут более простые и дешёвые наборы схем, такие как B450. Новая логика улучшила всё, что касается оперативной памяти: снизила задержку доступа, подняла верхний предел частоты и добавила запас для разгона. Также в 400-ой серии выросла пропускная способность USB и улучшилось энергопотребление процессора, а вместе с тем - и его тепловыделение.
А вот процессорное гнездо не поменялось. Настольное гнездо AMD AM4 (и его мобильный несъёмный вариант AMD FP5) - особое преимущество компании. Во втором поколении такой же разъём, как и в первом. Не сменится он и в третьем и пятом поколениях. AMD пообещала в принципе не менять AM4 до 2020 года. А чтобы матплаты 300-ой серии (X370, B350, A320, X300 и A300) заработали с новыми Ryzen - достаточно лишь обновить BIOS. Причём помимо прямой совместимости, есть и обратная: старые процессоры будут работать на новых платах.
Gigabyte на CES 2018 уже даже показала прототип первой матплаты на новом чипсете - X470 Aorus Gaming 7 WiFi. Эта и другие платы на X470 и младших чипсетах появятся в апреле 2018 года, одновременно со вторым поколением Ryzen на архитектуре Zen+.
Новая система охлаждения
Компания AMD также представила новый кулер AMD Wraith Prism (англ. призма гнева). В то время как его предшественник Wraith Max подсвечивался одноцветным красным цветом, Wraith Prism оснащён управляемой с матплаты RGB-подсветкой по периметру вентилятора. Лопасти кулера кулера выполнены из прозрачного пластика и также подсвечиваются миллионами оттенков. Любители RGB-подсветки оценят, а ненавистники смогут её просто отключить, хотя в таком случае нивелируется смысл покупки этой модели.
Wraith Prism - полная копия Wraith Max, но с подсветкой из миллионов цветов
Остальные характеристики идентичны Wraith Max: теплотрубки прямого контакта, программные профили обдува в режиме разгона и практически бесшумная работа на 39 дБ при стандартных условиях.
Пока нет информации о том сколько Wraith Prism будет стоить, будет ли он поставляться в комплекте c процессорами и когда его можно будет купить.
Новые ноутбуки на Ryzen
Помимо мобильных процессоров, AMD также продвигает новые ноутбуки на их основе. В 2017 году на мобильных Ryzen вышли модели HP Envy x360, Lenovo Ideapad 720S и Acer Swift 3. В первом квартале 2018 к ним прибавятся серии Acer Nitro 5, Dell Inspiron 5000 и HP. Все они работают на прошлогодних мобильных Ryzen 7 2700U и Ryzen 5 2500U.
Семейство Acer Nitro представляет собой игровые машины. Линейка Nitro 5 оснащается IPS-дисплеями диагональю 15,6 дюймов и разрешением 1920 × 1080. А к некоторым моделям будет добавлен дискретный графический чип Radeon RX 560 c 16 графическими блоками внутри.
Линейка ноутбуков Dell Inspiron 5000 предлагает модели с диагональю дисплеев 15,6 и 17 дюймов, оснащённые или жёсткими дисками или твёрдотельными накопителями. Некоторые модели линейки также получат дискретную видеокарту Radeon 530 с 6 графическими блоками. Это достаточно странная конфигурация, ведь даже в интегрированной графике Ryzen 5 2500U больше графических блоков - 8 штук. Но преимущество дискретной карты может быть в более высоких тактовых частотах и отдельных чипах графической памяти (вместо секции памяти оперативной).
Снижение цен на все процессоры Ryzen
| Процессор (гнездо) | Ядра/Потоки | Старая цена* | Новая цена* |
| Ryzen Threadripper 1950X (TR4) | 16/32 | 56 000 ₽ ($999) | - |
| Ryzen Threadripper 1920X (TR4) | 12/24 | 45 000 ₽ ($799) | - |
| Ryzen Threadripper 1900X (TR4) | 8/16 | 31 000 ₽ ($549) | 25 000 ₽ ($449) |
| Ryzen 7 1800X (AM4) | 8/16 | 28 000 ₽ ($499) | 20 000 ₽ ($349) |
| Ryzen 7 1700X (AM4) | 8/16 | 22 500 ₽ ($399) | 17 500 ₽ ($309) |
| Ryzen 7 1700 (AM4) | 8/16 | 18 500 ₽ ($329) | 17 000 ₽ ($299) |
| Ryzen 5 1600X (AM4) | 6/12 | 14 000 ₽ ($249) | 12 500 ₽ ($219) |
| Ryzen 5 1600 (AM4) | 6/12 | 12 500 ₽ ($219) | 10 500 ₽ ($189) |
| Ryzen 5 1500X (AM4) | 4/8 | 10 500 ₽ ($189) | 9 800 ₽ ($174) |
| Ryzen 5 1400 (AM4) | 4/8 | 9 500 ₽ ($169) | - |
| Ryzen 5 2400G (AM4) | 4/8 | - | 9 500 ₽ ($169) |
| Ryzen 3 2200G (AM4) | 4/4 | - | 5 600 ₽ ($99) |
| Ryzen 3 1300X (AM4) | 4/4 | 7 300 ₽ ($129) | - |
| Ryzen 3 1200 (AM4) | 4/4 | 6 100 ₽ ($109) | - |
Планы до 2020 года: графика Navi, процессоры Zen 3
2017 год для AMD стал совершенно переломным. После многолетних проблем, AMD завершила разработку ядерной микроархитектуры Zen и выпустила первое поколение ЦП: семейство ПК-процессоров Ryzen, Ryzen PRO и Ryzen Threadripper, семейство мобильных Ryzen и Ryzen PRO, а также серверное семейство EPYC. В том же году группа Radeon разработала графическую архитектуру Vega: на её основе вышли видеокарты Vega 64 и Vega 56, а а концу года ядра Vega были интегрированы в мобильные процессоры Ryzen.
Доктор Лиза Су, генеральный директор AMD, уверяет, что компания выпустит процессоры на 7 нанометров раньше 2020 года
Новинки не только привлекли интерес фанатов, но и завладели вниманием обычных потребителей и энтузиастов. Intel и NVIDIA пришлось спешно парировать: Intel выпустила шестиядерные процессоры Coffee Lake, незапланированный второй «так» архитектуры Skylake, а NVIDIA расширила 10-ую серию видеокарт на архитектуре Pascal до 12 моделей.
Слухи о дальнейших планах AMD копились весь 2017 год. До сих пор Лиза Су, гендиректор AMD, лишь отмечала, что компания планирует превысить 7-8%-ую годовую норму прироста производительности в электронной индустрии. Наконец на выставке CES 2018 компания показала «дорожную карту» не просто до конца 2018 года, а вплоть до 2020. Основа этих планов - улучшение архитектур чипов через миниатюризацию транзисторов: поступательный переход с нынешних 14 нанометров на 12 и 7 нанометров.
12 нанометров: второе поколение Ryzen на Zen+
На техпроцессе 12 нанометров базируется микроархитектура Zen+, второе поколение бренда Ryzen. Фактически новая архитектура - это доработанный Zen. Норма технологического производства заводов GlobalFoundries переводится с 14-нанометровой 14LPP (Low Power Plus, англ. низкое энергопотребление плюс) на 12-нанометровую норму 12LP (Low Power, англ. низкое энергопотребление). Новый техпроцесс 12LP должен обеспечивать чипам 10% прирост производительности.
Справка: Сеть фабрик GlobalFoundries - это бывшие производственные мощности AMD, выделенные в 2009 в отдельную компанию и объединённые с другими подрядными производителями. По доле рынка контрактного производства GlobalFoundries делит второе место с UMC, значительно уступая TSMC. Разработчики чипов - компании AMD, Qualcomm и прочие - заказывают производство как в GlobalFoundries, так и на других фабриках.
Помимо нового техпроцесса, архитектура Zen+ и чипы на её основе получат улучшенные технологии AMD Precision Boost 2 (англ. точный разгон) и AMD XFR 2 (Extended Frequency Range 2, англ. расширенный диапазон частот). В мобильных процессорах Ryzen уже можно найти Precision Boost 2 и специальную модификацию XFR - Mobile Extended Frequency Range (mXFR).
Во втором поколении выйдет семейство ПК-процессоров Ryzen, Ryzen PRO и Ryzen Threadripper, но пока нет никаких сведений об обновлении поколений мобильного семейства Ryzen и Ryzen PRO, и серверного EPYC. Зато известно, что некоторые модели процессоров Ryzen с самого начала будут иметь две модификации: с интегрированной в чип графикой и без неё. Модели начального и среднего уровней Ryzen 3 и Ryzen 5 выйдут в обоих вариантах. А высокий уровень Ryzen 7 никакой графической модификации не получит. Скорее всего, за архитектурой ядер для именно этих процессоров закреплено кодовое имя Pinnacle Ridge (букв. острый геребень горы, одна из вершин хребта Уинд-Ривер в Вайоминге).
Второе поколение Ryzen 3, 5 и 7 начнёт продаваться в апреле 2018 года вместе с чипсетами 400 серии. А второе поколение Ryzen PRO и Ryzen Threadripper припозднится до второй половины 2018 года.
7 нанометров: третье поколение Ryzen на Zen 2, дискретная графика Vega, графическое ядро Navi
В 2018 группа Radeon выпустит дискретную графику Vega для ноутбуков, ультрабуков и планшетов-ноутбуков. В AMD не делятся особыми подробностями: известно, что дискретные чипы будут работать с компактной многослойной памятью типа HBM2 (в интегрированной графике используется оперативная память). Отдельно в Radeon подчёркивают, что высота чипов памяти составит всего 1,7 мм.
Руководитель Radeon показывает интегрированную и дискретную графику Vega
И в том же 2018 году Radeon переведёт графические чипы на архитектуре Vega с техпроцесса 14 нм LPP сразу на 7 нм LP, полностью перепрыгнув 12 нм. Но сперва новые графические блоки будут поставляться только для линейки Radeon Instinct. Это отдельное семейство серверных чипов Radeon для гетерогенных вычислений: машинного обучения и искусственного интеллекта - спрос на них обеспечен развитием беспилотных авто.
И уже в конце 2018 или начале 2019 года простые потребители дождутся продукции Radeon и AMD на 7-нанометровом техпроцессе: процессоров на архитектуре Zen 2 и графики на архитектуре Navi. Причём работы по проектированию Zen 2 уже завершены.
С чипами на Zen 2 уже знакомятся партнёры AMD, которые будут создавать под Ryzen третьего поколения материнские платы и прочие компоненты. Такие темпы AMD набирает из-за того, что у компании две «перепрыгивающие» друг друга команды по разработке перспективных микроархитектур. Начали они с параллельных работ над Zen и Zen+. Когда была завершена Zen - первая команда перешла к Zen 2, а когда была завершена Zen+ - вторая команда перешла к Zen 3.
7 нанометров «плюс»: четвёртое поколение Ryzen на Zen 3
Пока один отдел AMD решает проблемы массового производства Zen 2, другой отдел уже проектирует Zen 3 на технологической норме, обозначенной как «7 нм+». Компания не раскрывает подробностей, но по косвенных данным можно предположить, что техпроцесс будет улучшен за счёт дополнения нынешней глубокой ультрафиолетовой литографии (DUV, Deep Ultraviolet) новой жёсткой ультрафиолетовой литографией (EUV, Extreme Ultraviolet) с длинной волны 13,5 нм.
GlobalFoundries уже установила новое оборудование для перехода к 5 нм
Ещё летом 2017 года один из заводов GlobalFoundries закупил более 10 литографических систем из серии TWINSCAN NXE от нидерландской ASML. С частичным применением этого оборудования в рамках того же техпроцесса 7 нм удастся ещё больше снизить энергопотребление и повысить производительность чипов. Точных метрик пока нет - потребуется ещё какое-то время на отладку новых линий и вывод их на приемлемые мощности для массового производства.
AMD рассчитывает начать организовать продажи чипов на норме «7 нм+» с процессоров на микроархитектуре Zen 3 уже до конца 2020 года.
5 нанометров: пятое и последующие поколения Ryzen на Zen 4?
Официального объявления AMD пока не делала, но можно смело спекулировать, что следующим рубежом для компании станет техпроцесс 5 нм. Опытные чипы на этой норме уже производились исследовательским альянсом компаний IBM, Samsung и GlobalFoundries. Кристаллы на техпроцессе 5 нм потребуют уже не частичного, а полноценного применения жёсткой ультрафиолетовой литографии с точностью выше 3 нм. Именно такое разрешение обеспечивают купленные GlobalFoundries модели литографической системы TWINSCAN NXE:3300B от компании ASML.
Слой толщиной в одну молекулу дисульфида молибдена (0,65 нанометра) демонстрирует ток утечки всего 25 фемтоампер/микрометр при напряжении 0,5 вольта.
Но сложность заключается ещё и в том, что на процессе 5 нм вероятно придётся сменить форму транзисторов. Давно зарекомендовавшие себя FinFET (транзисторы в форме плавника, от англ. fin) могут уступить место перспективным GAA FET (форма транзисторов с окружающими затворами, от англ. gate-all-around). На наладку и развёртывание массового производства таких чипов уйдёт ещё несколько лет. Сектор потребительской электроники вряд ли получит их раньше 2021 года.
Дальнейшее уменьшение технологических норм также возможно. Например, ещё в 2003 году корейские исследователи создали FinFET на 3 нанометра. В 2008 году в Университете Манчестра на основе графена (углеродных нанотрубок) был создан нанометровый транзистор. А инженерам-исследователям лаборатории Беркли в 2016 году покорился суб-нанометровый масштаб: в таких транзисторах может применяться как графен, так и дисульфид молибдена (MoS2). Правда, на начало 2018 года ещё не нашлось способа произвести целый чип или подложку из новых материалов.
