Wie AMDs Ryzen 4000 acht Kerne in einem 2-Pfund-Laptop drückte

"Wir wollen einen Dragster-Motor in einem SUV mit Prius-Kraftstoffeffizienz."

Das war Scott Swanstrom von AMD, der die neuen Ryzen 4000-Prozessoren von AMD in einer Reihe von Besprechungen in der Unternehmenszentrale in Austin, Texas, beschrieb.

Seine Wunschliste klingt wie ein Fantasy-Auto - eines, das insgesamt eine neue Fahrzeugklasse schaffen würde. Das ist genau die Art von Störung, die AMD im Sinn hat.

Die neuen mobilen Prozessoren der Ryzen 4000-Serie zielen darauf ab, die derzeitige Zweiteilung bei Laptops zu überwinden, die zwischen tragbaren Ultra-Thins und größeren Inhalten oder Spielautomaten aufgeteilt ist.

AMD möchte, dass Ryzen-Laptops alles tun.

Eine neue Generation von Laptops

Im einfachsten Fall bieten die neuen Ryzen-Laptop-Prozessoren mehr Kerne und höhere Taktraten. Das klingt vielleicht nach einem ziemlich normalen Generationssprung bei Prozessoren. Aber in Bezug auf das Ansehen gegen Intel und die Art und Weise, wie es die Möglichkeiten aufmischt, gibt es große Auswirkungen.

Mit diesen neuen Ryzen-Chips der H-Serie kann AMD im Bereich Spiele und Content-Erstellung erstmals mit Intels Core i9 konkurrieren. Bei Laptops wie dem Dell XPS 15 oder dem MacBook Pro 16-Zoll treten beim 45-Watt-Profil acht Kerne und 16 Threads gegeneinander an.

Um den Deal zu besiegeln, kündigte AMD sogar den Ryzen 9 4900H an, der die Frequenzen leicht erhöht und einen zusätzlichen Grafikkern hinzufügt. Beide Chips haben acht Kerne und 16 Gewinde. Für die Frequenz hat der Ryzen 9 einen höheren Basistakt, während der Core i9 an Boost gewinnt und die begehrten 5,0 GHz erreicht. Andererseits ist bei einem höheren IPC (Anweisungen pro Uhr) der Vergleich der Taktraten nicht von Apfel zu Apfel.

Das sind gute Nachrichten für AMD. Wenn Sie jedoch die TDP (Thermal Design Power) auf 15 Watt reduzieren und in einen Laptop mit einem Gewicht von nur 2,2 Pfund stecken, sehen Sie den wahren Vorteil der architektonischen Vorteile des Ryzen 4000. Ein Laptop mit acht Kernen und 16 Threads löscht einen Quad-Core bei der Erstellung von Inhalten aus. Es ist nicht einmal in der Nähe.

Mehr Kerne bedeuten deutlich bessere Ergebnisse bei der Erstellung von Inhalten, ähnlich wie bei Desktop-Chips mit hoher Kernanzahl. Bei Aufgaben wie Videotranscodierung oder Bildwiedergabe zeigen die Grafiken von AMD, dass diese Anwendungen diese zusätzlichen Kerne mit großer Wirkung verwenden. Dies ist eine Steigerung von mehr als 40% gegenüber Intels Quad-Core-Prozessoren wie dem Core i7-10510U oder dem Core i7-1065G7.

Autsch.

Ja, Ryzen 4000 dominiert die Multi-Core-Leistung. Aber was ist mit Single-Core? Dies ist der Bereich, in dem Intel weiterhin führend ist (mit einem zugegebenermaßen geringen Vorsprung), und es hat den größten Einfluss auf die Spieleleistung und andere Software mit geringem Threading. AMD behauptet, dass mit Zen 2 Ryzen 4000 die Single-Core-Leistung von Cinebench R20 gegenüber der vorherigen Generation um 25% gesteigert hat. Das gilt immer noch für den limitierten 15-Watt-Umschlag.

Das Ergebnis ist ein mobiler Prozessor, der nicht in die Kategorien passt, die derzeit von Intel- und Laptop-Herstellern erstellt werden. Das Lenovo Yoga Slim 7 ist unser erster Vorgeschmack auf diese neue Rasse. Dieser 850-Dollar-Laptop verfügt über einen 14-Zoll-Bildschirm, wiegt nur 2,2 Pfund, wird jedoch mit dem Ryzen 7 4700U mit acht Kernen geliefert.

Einfach ausgedrückt, es ist nicht die Art von Gerät, die sauber in eines der aktuellen Segmente passt. Auch wenn es nur das erste seiner Art ist, ist es ein Weckruf für das derzeitige Standbein von Intel.

Öffne die Haube und schau sie dir an

Ryzen 4000 basiert auf der gleichen Zen 2-Architektur, mit der AMD Intel 2019 auf dem Desktop schlagen konnte. Diese mobilen Ryzen 4000-Chips bieten alle Vorteile der Umstellung auf den 7-nm-Prozess, einschließlich der doppelten Leistung pro Watt und eines um 15% höheren IPC.

Mit anderen Worten, sie sind leistungsfähiger  und  effizienter. Kleinere Transistoren bedeuten mehr Platz für sie auf dem Chip und weniger Stromverbrauch auf der Platine.

Um Zen 2 auf den Laptop zu bringen, müssen natürlich einige ernsthafte Verbesserungen an der Formel vorgenommen werden, insbesondere im Umgang mit der Stromversorgung. AMD sagt, dass es eine "schnellere und genauere Taktsteuerung" hat, was bedeutet, dass der Prozessor beim Ein- und Ausschalten viel weniger Energie verschwendet. Sie steigen schneller in einen aktiven Zustand auf und fallen dann schnell in den Leerlauf zurück, wobei die Übergangszeit in Zwischenleistungszuständen viel kürzer ist. Das Ergebnis? Mehr Zeit im Leerlauf bedeutet weniger Energieverschwendung.

In PCMark, das laut AMD ein Burst-gefüllter, schwieriger Test ist, verbrauchte Ryzen 4000 59% weniger Strom als sein Vorgänger.

Auf physischer Ebene sehen diese nicht einmal so ähnlich aus wie ihre Desktop-Gegenstücke auf der Oberfläche. Anstatt das berühmte Chiplet-Design der Desktop-Prozessoren zu verwenden, verwendet Ryzen 4 Mobile nur einen monolithischen Chip.

Das ist eine kleine Überraschung. Durch das Zusammennähen kleinerer CPU-Chips konnte AMD auf dem Desktop einen Sprung nach vorne machen und gleichzeitig den Ertrag steigern und die Produktionskosten senken. Auf Mobilgeräten hat AMD jedoch festgestellt, dass die Vorteile weitaus geringer sind. Wie von AnandTech festgestellt, ist die Fähigkeit, die Leistung niedrig zu halten, von größter Bedeutung, und sowohl mit der CPU als auch mit der integrierten GPU war ein Chiplet-Design nicht möglich.

Laut AMD sind auch Schlüsselelemente wie LPDDR4X, Audio mit geringem Stromverbrauch und Audio- / Videodecodierung integriert, um das zu erreichen, was das Unternehmen als „bahnbrechende Energieeffizienz“ bezeichnet.

Laut AMD fanden die Ingenieure während der Entwicklung der Architektur immer mehr Spielraum und fügten Kern für Kern hinzu. Das sind bis zu acht Kerne in einem thermischen Profil von nur 15 Watt. Das ist doppelt so viel wie bei Ryzen 3000 und Intel Ice Lake der 10. Generation. Diese acht Kerne sind jeweils in zwei CCX-Einheiten aufgeteilt, obwohl der L3-Speicher von acht auf 4 MB pro CCX reduziert wurde.

Das ist also die Dragster-Engine. Aber macht die Effizienzsteigerung von AMD die Akkulaufzeit wettbewerbsfähig mit den Angeboten von Intel?

Lebensdauer der Batterie

Wie bei der Single-Core-Leistung ist die Akkulaufzeit ein Bereich, in dem Intel weitgehend die Nase vorn hat. Die enormen Gewinne bei der Energieeffizienz in Ryzen 4000 sorgen jedoch für Aufregung.

7nm schaltet den gesamten Strom ab, egal ob er aktiv oder im Leerlauf ist. Laut AMD hat es Fortschritte gemacht, die Latenz beim Ein- und Ausschalten der Computerkerne (oder Cluster von Kernen) sowohl aus Hardware- als auch aus Firmware-Sicht zu verringern. Das Ergebnis sind schnellere Startzeiten und schnellere Anwendungen sowie eine längere Akkulaufzeit.

Hier vergleicht AMD den Ryzen 7 4800U im Yoga Slim 7 mit dem Core i7-1065G7 im XPS 13 2-in-1, um zu zeigen, wie weit die Akkulaufzeit gekommen ist. Selbst nachdem die Größe des Akkus auf 60 Wattstunden normalisiert wurde, tauschen die beiden Geräte Schläge aus. Die Ryzen-Maschine gewinnt beim Surfen im Internet und bei Grafikaktivitäten, verliert jedoch an Leerlaufzeit und Videowiedergabe. Der Verlust von 7,5 Stunden in der Leerlaufzeit (verbundener Standby) ist der besorgniserregendste der Verluste hier.

AMD gibt hier einen Verlust zu, behauptet jedoch, dass der Test, bei dem er gewinnt, der wertvollste ist. Wie AMD sagt, verbringen die meisten Menschen täglich mehr Zeit mit Produktivitätsaufgaben und dem Surfen im Internet als mit schweren Aufgaben oder der Videowiedergabe.

Trotzdem hat AMD hier keinen eindeutigen Sieg. Die Akkulaufzeit ist vergleichbar mit Intel, aber es gibt eindeutig Anwendungsfälle, in denen Intel die Oberhand hat.

Grafik

Dünne Laptops ohne Spiele sollten keine modernen Spiele spielen. Schlicht und einfach. Es ist das letzte Puzzleteil für AMDs bahnbrechende neue Laptop-Prozessoren. AMD würdigte Intels jüngste Fortschritte bei der integrierten Iris Plus-Grafik, die in neueren Ice Lake-Laptops angezeigt wird.

Laut AMD ist die integrierte Grafik in den meisten Spielen immer noch führend.

Keine dieser Frameraten ist besonders aufregend, wenn Sie aus der Welt der echten Spielautomaten kommen. Die oben aufgeführten Zahlen sind alle bei niedrigen Einstellungen in 1080p-Auflösung und viele liegen immer noch unter 60 Bildern pro Sekunde. Aber wenn man bedenkt, dass dies alles ohne eine diskrete Grafikkarte auf einem System geschieht, das so klein ist wie das Yoga Slim 7, ist es eine ziemliche Verbesserung.

AMD verfügt über acht Grafikkerne, die einen um 25% höheren Spitzengrafiktakt und eine um 77% höhere Spitzenspeicherbandbreite als die vorherige Generation bieten. Laut AMD beträgt der Spitzendurchsatz insgesamt 1,79 TFLOPS.

Diese Grafiken basieren jedoch nicht auf den neuesten Navi-Grafiken von AMD. Dies ist immer noch Vega, das die ältere GCN 5-Architektur (Graphics Core Next 5) verwendet und zu diesem Zeitpunkt fast zwei Jahre alt ist.

AMD behauptet jedoch, dass die Leistung pro Recheneinheit um fast 60% gestiegen ist, was viel höhere Kerntakte (bis zu 1.750 MHz) ermöglicht. Noch wichtiger ist, wie in einem Interview mit der Hardware Times festgestellt wurde, dass die Entwicklungszeit nicht ausreichte, um Navi ordnungsgemäß zu integrieren. Vielleicht nächstes Mal.

Vorerst AMDs Vorsprung gegenüber Intel reicht von 21% in Fortnite den ganzen Weg bis zu unglaublichen 45% in Grand Theft Auto V . In anderen E-Sport-Spielen wie League of Legends oder Counter-Strike: Global Offensive sind die beiden Hals an Hals.

Ich habe Borderlands 2 in 1080p auf dem Lenovo Yoga Slim 7 ausprobiert und es hatte Probleme. Selbst wenn die Einstellungen auf niedrig eingestellt waren, wurden nur etwa 30 oder 35 Bilder pro Sekunde verwaltet, und bei mittlerer Auflösung war dies nicht möglich. Es hat nur zu reibungslosen Bildraten geführt, als ich auf 720p heruntergekommen bin.

Ich muss noch viel mehr Tests durchführen, um ein besseres Gefühl dafür zu bekommen, wie diese Grafiken auf einem System wie dem Yoga Slim 7 funktionieren. Auf einem System wie diesem sind sie am wichtigsten, da Laptops der H-Serie den Vorteil der Diskretion haben Grafik.

AMD steht vor einer ernsthaften Herausforderung. Diese Vergleiche beziehen sich auf die Gen11-Grafik von Ice Lake, die im Herbst 2019 veröffentlicht wurde. Später in diesem Jahr wird Intel den wichtigsten Grafik-Push in seiner Geschichte veröffentlichen, Xe (Gen12). Diese integrierten Grafiken werden in den Tiger Lake-Prozessoren von Intel angezeigt. Basierend auf den bisherigen Erkenntnissen könnten sie die integrierten Grafiken von AMD auf die Probe stellen.

Natürlich schafft die Schaffung einer effizienteren Architektur oder eines Chips mit höherer Kernanzahl AMD nicht den Laptop-Krieg. Es bedarf intensiverer Partnerschaften mit Laptop-Herstellern, um Intels Dominanz zu beseitigen. Aber machen Sie keinen Fehler: AMD erschüttert unsere Erwartungen an die Möglichkeiten dünnerer Laptops, und Sie sollten besser glauben, dass Intel aufpasst.