I processori per laptop Ryzen 4000 da 7 nm di AMD sono finalmente arrivati

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  • Nonostante la quota di mercato dei laptop attualmente abissale di AMD, la società rivendica molti primati storici negli ultimi 10 anni.

  • Le serie U di AMD sono componenti grafiche integrate a basso consumo. Le serie H sono CPU discrete con TDP più elevato. La serie Pro non è ancora disponibile, ma si rivolge alle aziende con funzionalità di sicurezza aggiuntive.

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  • AMD è al top con la grafica integrata da un po’ di tempo, ma quest’anno è la prima volta che AMD raggiunge la parità a thread singolo.

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AMD ha ottenuto grandi vittorie in termini di prestazioni a 7 nm negli ultimi mesi con le CPU desktop Ryzen serie 3000, le CPU Threadripper serie 3000 HEDT e le CPU server Epyc Rome e l’ultima aggiunta alla famiglia, la serie Ryzen Mobile 4000, sembra continuerà nella stessa vena.

Nessuno dovrebbe sorprendersi del fatto che Ryzen Mobile 4000, che porta l’architettura Zen 2 7nm di AMD nel mondo dei laptop, superi le offerte di CPU per laptop Intel in termini di prestazioni multi-thread o prestazioni grafiche. Anche le prestazioni single-thread, che hanno finalmente raggiunto la parità, non sono il grande ostacolo che stavamo aspettando per vedere se AMD sarebbe riuscita a superare.

L’egregio segno nero contro la linea mobile di AMD negli ultimi anni o due non ha riguardato affatto le prestazioni: a prima vista, riguarda la durata della batteria. A un secondo sguardo più attento, si tratta ancora di più dell’integrazione OEM. Siamo lieti di vedere che AMD ha fatto passi da gigante per migliorare entrambi i problemi con la gamma di CPU mobili di quest’anno.

Ottenere seria attenzione dagli OEM

  • L’ultima generazione di CPU per laptop di AMD era già abbastanza buona: il problema è che le CPU sono state per lo più spalate in progetti di livello inferiore e senza sforzo da parte degli OEM che mirano solo agli acquirenti di “laptop più economici”.

  • Il problema più grande con l’ultima generazione di Ryzen mobile non era la CPU: erano gli sforzi di integrazione apatico. AMD sta lavorando per risolverlo con Mobile Ryzen 4000.

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  • AMD si impegna a una profonda integrazione con gli OEM partner per garantire che i progetti “underengineered” non riescano più a varcare la soglia.

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  • AMD sembra aver finalmente ottenuto che gli OEM di laptop prestino reale attenzione a loro, con oltre 100 design previsti nel 2020.

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  • Abbiamo visto molto Yoga Slim 7 durante il Tech Day. È un sistema estremamente snello e leggero, che ricorda un Chromebook da 14 pollici.

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  • Lo Yoga Slim 7, che è stato presentato durante le presentazioni alla giornata tecnologica di AMD, sembra fornire una gran quantità di potenza per un laptop con meno di 1.000 dollari.

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Sebbene la linea Ryzen Mobile 3000 dell’anno scorso non utilizzasse la più recente architettura Zen 2 di AMD o la dimensione del processo a 7 nm, sulla carta era comunque una solida partita per la sua concorrenza Intel. Sfortunatamente, una buona CPU mobile non è sufficiente per fare un buon laptop. Nonostante le prestazioni grezze della CPU che andavano da “solida concorrenza” a “vincente assoluto” rispetto ai design Intel, la maggior parte dei laptop Ryzen 3000 aveva una scarsa durata della batteria, un design termico scadente e prestazioni di sistema mediocri nella migliore delle ipotesi a causa della limitazione termica.

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Il problema è che gli OEM di laptop non stavano prendendo sul serio Ryzen Mobile 3000. In genere hanno prestato attenzione ai dettagli sui design basati su Intel per laptop di fascia alta mentre spalavano le CPU Ryzen in design generici rivolti agli acquirenti che costano solo l’oggetto.

L’integrazione hardware non è un fattore davvero cruciale con i desktop o addirittura con i server. Possono permettersi di dedicare spazio, peso e potenza extra per compensare piccole inefficienze, ma in un laptop, qualsiasi sacrificio nella qualità del design e dell’integrazione si traduce in ovvie penalizzazioni visibili all’utente.

La lamentela più comune con i laptop Ryzen 3000 è la scarsa durata della batteria. Ma anche le prestazioni subiscono un duro colpo dal lavoro di integrazione scadente. I moderni design dei laptop generalmente prevedono un budget TDP (Thermal Design Power) per il raffreddamento che è insufficiente per gestire il calore totale che i componenti del sistema possono produrre quando funzionano a vuoto per lunghi periodi.

Poiché il sistema non è in grado di gestire il carico completo del sistema per lunghi periodi, riduce le prestazioni dei componenti come necessario per evitare di cuocerli nel loro stesso calore di scarto. Questo è il motivo per cui un design scadente del laptop si traduce in prestazioni scadenti: un sistema meno efficiente genera più calore, supera il budget TDP più rapidamente e di conseguenza il sistema deve rallentare.

Quest’anno, sembra chiaro che AMD ha attirato l’attenzione degli OEM e li ha coinvolti nella produzione di progetti di sistemi Ryzen 4000 dettagliati e completamente integrati. AMD ha chiesto a un dirigente Lenovo di salire sul palco per parlare del prossimo Yoga Slim 7, un laptop ultrasottile da 14 pollici con prestazioni elevate e lunga durata della batteria, ma è improbabile che Lenovo sia l’unico OEM a prestare attenzione.

Sebbene AMD per il momento sia cauta su chi sia o meno a bordo, l’azienda ha parlato in particolare di partnership con Microsoft e Google, nonché di nuove certificazioni di design e programmi di convalida continua volti a risolvere eventuali problemi con una scarsa integrazione in futuro.

Durata della batteria

  • Ryzen 4000 rende disponibili nuovi stati a basso consumo e velocizza le transizioni da e verso gli stati a basso consumo.

  • AMD rivendica il doppio delle istruzioni per watt, con circa la metà del miglioramento proveniente dal die che si riduce a 7 nm.

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  • La riduzione della tensione minima, la diminuzione degli alimentatori per I/O e PHY e la riduzione drastica della latenza CPUOFF contribuiscono a un sistema su chip più efficiente.

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  • Ryzen 4000 è due volte più efficiente dei carichi di lavoro per la creazione di grafica in esecuzione rispetto alle generazioni precedenti. (È ancora leggermente meno efficiente qui rispetto ai più recenti design Intel, ma compensa il deficit altrove.)

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  • Le interconnessioni Infinity Fabric nei nuovi SoC sono state riprogettate per offrire una migliore larghezza di banda della memoria e un consumo energetico inferiore rispetto alle precedenti CPU Ryzen Mobile.

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  • Il nuovo design “Renoir” aderisce all’ultima definizione dello stato di alimentazione ACPI, offrendo tre diversi Cstati e accettando la guida del sistema operativo per selezionare in modo intelligente la condizione di alimentazione corretta per un determinato carico di lavoro.

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  • La grafica integrata Vega è anche notevolmente migliorata in termini di efficienza energetica. AMD attribuisce il 75% dei guadagni alla riduzione del processo a 7 nm.

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  • Anche il controller audio contribuisce all’efficienza energetica complessiva. Renoir offre una riattivazione vocale efficiente dal punto di vista energetico e un consumo energetico della CPU notevolmente inferiore durante la riproduzione di audio o video su applicazioni che supportano la riproduzione audio a basso consumo (LPAP).

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Siamo entrati nel Tech Day di AMD, il lancio su invito della stampa della linea Ryzen Mobile 4000, entusiasti delle potenziali prestazioni che si trovano nel nuovo design a 7 nm. Ma avevamo vere preoccupazioni sulla durata della batteria. Per superare l’insoddisfazione degli utenti per i precedenti laptop basati su AMD, l’azienda aveva bisogno sia di migliorare gli sforzi di integrazione dei fornitori OEM e OS sia di migliorare significativamente l’efficienza hardware diretta nei propri progetti.

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Fortunatamente, AMD sembra aver fatto esattamente questo. Sia le presentazioni generali che uno specifico breakout su potenza ed efficienza termica hanno chiarito che AMD ha preso molto sul serio questo aspetto del Ryzen Mobile 4000. L’azienda afferma una riduzione complessiva della potenza del System-on-Chip del 20% e prestazioni per watt multi-thread e per carichi pesanti il ​​doppio rispetto ai modelli precedenti.

La sola riduzione delle dimensioni del die da 12 nm a 7 nm potrebbe rappresentare fino alla metà dell’aumento dell’efficienza, ma il resto deriva da significativi miglioramenti del design. In particolare, il design Renoir incorpora il più recente modello di stato di alimentazione ACPI, che include tre stati C a bassa potenza separati per spegnere porzioni della CPU, invece di quello del progetto precedente.

  • In questo grafico possiamo vedere quanto più tempo Ryzen 3000 trascorre a fare jogging avanti e indietro tra gli stati di potenza superiore e inferiore durante l’avvio di PCMark.

  • Una migliore gestione degli stati di alimentazione e transizioni più rapide tra di loro si traducono in una riduzione del consumo energetico del 59% all’avvio di questa applicazione.

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  • Sia la latenza (la velocità con cui la CPU può entrare e uscire dagli stati C) sia la gestione intelligente sono necessarie per ottenere i migliori risultati.

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  • Una buona gestione dell’alimentazione richiede che il sistema distingua tra più consumatori, in particolare la potenza della CPU rispetto alle esigenze di alimentazione della GPU discreta.

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  • L’hardware stesso è limitato a ipotesi piuttosto approssimative su ciò che sta arrivando in termini di carico di lavoro e su come ottimizzarlo. Il sistema operativo è in una posizione molto migliore per giudicare e informare di conseguenza l’hardware.

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Renoir aggiunge anche nuove funzionalità di suggerimento del sistema operativo. I sistemi operativi che supportano il nuovo modello ACPI, inclusi Windows e Linux, possono comunicare alla CPU quali livelli di prestazioni sono previsti per i carichi di lavoro imminenti e come scegliere al meglio tra frequenze più elevate e assorbimento di potenza inferiore.

Infine, la latenza di ingresso e uscita dagli stati C a basso consumo è drasticamente migliorata, consentendo alla CPU di trascorrere più tempo in modalità inattive a basso consumo, con un impatto minore sulla latenza delle attività percepita dall’utente.