Неделю назад AMD провела небольшую презентацию, посвящённую новым APU Ryzen Mobile, ранее известным под кодовым названием Raven Ridge. Докладчик — впрочем, как обычно, — для начала посетовал на текущую ситуацию в мире процессоров. Мол, закон Мура уже не так строго выполняется и все уже успели привыкнуть к «5-7% роста в год» (известно, в чей огород этот камень). И даже в десктопах, где особых ограничений нет, пять лет назад массовый процессор конкурента имел 4 ядра (и 8 потоков) с частотой около 3,5 ГГц, а до недавнего времени всё те же 4C/8T, но на примерно 4 ГГц. Лишь в этом году конкурент изменил тактику, предложив больше ядер за ту же цену, что и раньше. В мобильном же сегменте в этом смысле до этой осени было ещё хуже — стабильность конфигураций уже не признак мастерства. Отсутствие конкуренции плохо для рынка и конечных потребителей. Впрочем, всё это от AMD мы уже слышали ранее.
Слева — CCX-блок ядер Zen, справа — блок GPU (синего цвета)
Сама же компания последние четыре года занималась разработкой новых ядер (CPU и GPU), причём, по словам AMD, важно то, что они постарались сделать их максимально масштабируемыми. На одной и той же основе делаются и мощные серверные решения, и настольные системы, а теперь вот и мобильные — для ноутбуков. Собственно говоря, AMD Ryzen Mobile 7 2700U и 5 2500U — это один CCX на четыре ядра Zen (8 потоков), графика Radeon Vega и чуть модифицированная шина Infinity Fabric. Последняя объединяет CPU, GPU, контроллер памяти, дисплейный и мультимедиа-блоки, а также контроллер периферии. Базовая версия обоих чипов имеет TDP 15 Вт, но производители систем с одобрения AMD могут самостоятельно сконфигурировать TDP в диапазоне от 12 (в таблице указано 9, но неоднократно озвучено было именно 12) до 25 Вт — всё будет зависеть от качества системы охлаждения. Пользователю такие настройки недоступны.
На уровне микроархитектуры новые APU несильно отличаются от десктопных версий кристаллов Zen и Vega. Изменения касаются тех областей, которые критичны именно для мобильного сегмента. Разработчики, например, урезали L3-кеши до 4 Мбайт — просто для того, чтобы не раздувать размер кристалла. От HBM для GPU также пришлось отказаться — видеопамять отрезается от основной DDR4. Конкретный объём зависит от OEM-производителя ноутбука. Для тестов (бенчмарки приведены ниже) AMD использовала конфигурации с 256 Мбайт видеопамяти, но вообще будут варианты на 512-1024 Мбайт, благо относительно большой объём RAM в современных лэптопах уже давно не редкость. И да, общая производительность комплекса опять будет частично зависеть от частоты оперативной памяти.
Контроллер памяти DDR4-2400 также почти не изменился: он тут двухканальный, но для некоторых ультрапортативных решений AMD настаивает на использовании одноканальной конфигурации — в этом случае разница в производительности графики будет примерно 20-40%. ECC поддерживается, но в ноутбуках мы это вряд ли увидим. Различия между AMD Ryzen Mobile 7 2700U и 5 2500U не так велики. Старшая модель имеет базовую и повышенную частоты 2,2 и 3,8 ГГц соответственно, а младшая — 2,0 и 3,6 ГГц. В 2500U есть восемь CU-модулей Radeon Vega с частотой 1,1 ГГц, а в 2700U их уже десять и работают они на 1,3 ГГц. Да, пока что будут доступны только две модели APU, но в следующем году AMD обещает заметно увеличить их число. Кристалл имеет площадь 209,78 мм2 и содержит примерно 4,95 млрд транзисторов. Техпроцесс — 14 нм.
Впрочем, о некоторых важных изменениях в новых чипсетах упомянуть стоит. Технология динамического управления частотой кристаллов Precision Boost обзавелась циферкой 2 в названии. Она всё так же меняет частоты с шагом 25 МГц, но в данном случае такой шаг используется и в GPU, и в CPU. Кроме того, новая версия лучше справляется с многопоточной нагрузкой — основным ограничивающим фактором в случае ноутбуков будет скорее эффективность охлаждения, чем лимит по питанию. Кроме того, в новых APU появилась подсистема Mobile XFR — она также дополнительно увеличивает турбочастоту выше номинала, но здесь её задача в том, чтобы продержать устоявшийся разгон как можно дольше. Точная величина прироста частоты, число активируемых ядер и конкретные модели APU с наличием mXFR не были объявлены, однако сообщается, что эта технология рассчитана скорее на производительные ноутбуки с хорошим охлаждением.
Однако и в подсистеме питания тоже предусмотрены некоторые дополнения. В кристаллах есть тысячи отдельных датчиков (и регуляторов), которые измеряют напряжения непосредственно у транзисторных блоков, причём с точностью до милливольта. То есть данные о состоянии внешних VREG уже не так важны. Регулировка напряжения для отдельных Zen-ядер уже была, а теперь её добавили и для GPU. Любопытно утверждение представителя AMD, что самый худший вариант нагрузки, когда пик приходится одновременно на CPU и GPU, в практических сценариях работы якобы не встречается. С этим, конечно, можно поспорить. Тем не менее основная задача в случае APU — это корректное и быстрое распределение питания между графической и процессорной частью в зависимости от того, какая из них действительно нуждается в нём. Собственно, главная инновация в APU — это LDO-регуляторы, встроенные в GPU. Утверждается, что столь эффективной реализации данной технологии сейчас нет ни у кого.
Новые унифицированные для CPU/GPU внутренние LDO, как говорит сама AMD, позволяют в случае APU уменьшить требования по току на 36%, повысив при этом на 20% максимальный ток для питания CPU или GPU — фактически можно сделать либо более мощное решение, оставив ту же систему питания, либо, наоборот, уменьшить её, но сохранить производительность. В любом случае повышается энергоэффективность конечного решения, потому что динамическое распределение частоты и питания в зависимости от нагрузки происходит и между ядрами CPU, и между графическим и центральным процессорами. Впрочем, конкретные детали работы алгоритма распределения не раскрываются. С другой стороны, важен не только алгоритм, но и скорость переключения между различными состояниями CPU/GPU и их число, что, в частности, необходимо для более эффективного использования аккумулятора ноутбука.
В новых APU у GPU появился особый режим, в котором энергопотребление карты снижается на 95%. Он активируется в том случае, когда на экране в буквальном смысле ничего не происходит, то есть отображается статичная картинка, — например, если пользователь просто отошёл на время от ПК. Аналогичное состояние есть и для ядер CPU. Переход между основными состояниями в обоих случаях занимает 100 микросекунд или меньше (типичное значение — 50 микросекунд), а для режима глубокого сна — до 1,5 мс. Кроме того, внутренние компоненты APU условно разделены на две зоны с разной политикой питания, что также способствует энергоэффективности. По шине Infinity Fabric передаются данные различных внутренних датчиков и регуляторов.
Также разработчики отмечают малую толщину готового изделия — всего 1,38 мм. Ранее, как утверждается, далеко не во все ультрабуки удавалось поместить имеющиеся чипы как раз из-за их толщины. Что касается GPU, то стоит отметить наличие технологии FreeSync 2. AMD постарается, чтобы производители по возможности добавляли её поддержку в дисплеи своих ноутбуков. Сама же видеокарта поддерживает многомониторные конфигурации, вывод изображения с разрешением 4K и HDR. Прямо сейчас совместно с Microsoft готовится поддержка PlayReady, что необходимо для корректной работы некоторых сервисов видеостриминга. Ну а в целом AMD продолжает придерживаться долгосрочной стратегии 25 × 20, которая была анонсирована в 2014 году. Согласно ей, к 2020 году общая производительность APU должна вырасти в 25 раз по сравнению с моделями 2014 года.
К сожалению, во время презентации AMD так и не представила полные характеристики новинок (нет, например, данных об интегрированных контроллерах для периферии), показав лишь некоторые бенчмарки. Отметим несколько важных моментов в них. Во-первых, в некоторых случаях сравнение идёт не с решениями конкурента, а лишь с продуктами AMD на старой платформе. Во-вторых, там, где такое сравнение всё-таки есть, использовался чип восьмого поколения с таким же номинальным TDP 15 Вт, который был доступен на рынке (а их до сих пор немного). В-третьих, не были задействованы различные технологии ускорения или вообще любое другое «читерство», включая, например, тесты ноутбука в предварительно охлаждённой комнате. Ниже в галерее представлены результаты тестов, а также комментарии и примечания к ним.
Лучше всего новинки показывают себя в многопоточных приложениях, а также в ПО, которое активно использует графическую подсистему. AMD отмечает, что теперь на ультратонких ноутбуках можно, например, спокойно заниматься обработкой видео и графики и при этом не сильно беспокоиться об автономности устройства. Ну и конечно, для них, по словам компании, появляется новая ниша — игры. Естественно, тяжеловесные игромонстры тут себя будут чувствовать неуютно, а вот популярные киберспортивные проекты неплохо работают с приемлемым разрешением и качеством графики. К слову, вариантов с Dual Graphics пока не предполагается, вместо этого разработчики могут воспользоваться средствами DirectX 12 для совместного использования ресурсов разных GPU.
Пока что на базе новых APU представлено всего три модели ноутбука. Спецификации HP ENVY X360 стали известны ещё на прошлой неделе — это, на наш взгляд, типичная рабочая лошадка для корпоративных пользователей. К этой же категории можно отнести и Acer Swift 3. Собственно говоря, именно на этом ноутбуке и проводилась вся презентация — неплохое подтверждение работоспособности новых APU. Наконец, были показаны характеристики Lenovo IdeaPad 720S, который относится к сверхлёгким ультрабукам. Именно для него, по словам AMD, специально была выбрана одноканальная конфигурация памяти. Увы, конкретные цены на эти ноутбуки, а также отгрузочные цены на сами APU названы не были. В массовой продаже все новинки должны появиться ближе к католическому Рождеству — традиционному сезону подарков.
В целом же AMD представила очень и очень интересный продукт, который действительно имеет шансы если уж не совершить революцию в мире ноутбуков, то как минимум значительно подвинуть их эволюцию вперёд. Именно такое оптимистичное видение будущего осталось после презентации компании. Конечно-конечно, надо дождаться независимых тестов, но хочется верить, что скоро нас ждут лёгкие, производительные и долгоиграющие ноутбуки на базе AMD Ryzen Mobile. В любом случае достойная конкуренция на рынке — это хорошо, не правда ли?
Докладчики AMD: Сэм Наффцигер (Sam Naffziger), технический гуру (да, российская PR-команда именно так переводит его должность) и Кевин Ленсинг (Kevin Lensing), вице-президент и генеральный менеджер подразделения клиентских решений
