Ennakkokatsaus: AMD Ryzen -prosessori (Summit Ridge)

AMD kertoi viime viikolla medialle lisää yksityiskohtia uudesta Zen-koodinimellisestä x86-arkkitehtuuristaan ja ensi vuoden ensimmäisellä neljänneksellä eli tammi-maaliskuussa virallisesti julkaistavasta Summit Ridge -koodinimellisestä työpöytäprosessorista. io-tech.fi vieraili San Franciscon kupeessa järjestetyssä AMD Tech Summit -tapahtumassa ottamassa omin käsin ensituntumat uutuusprosessorista.

Uusi kilpailukykyinen x86-arkkitehtuuri on ollut valtava neljän vuoden projekti AMD:lta ja projektin parissa on työskennellyt samanaikaisesti parhaimmillaan 300 insinööriä. Toimitusjohtaja Lisa Sun mukaan yrityksen oli pakko kehittää suorituskykyinen arkkitehtuuri, jotta sen heterogeeniseen laskentaan eli prosessori- ja grafiikkaytimien yhdistämiseen nojautuva strategia onnistuu kääntämään yrityksen kurssin voitolliseksi seuraavan viiden vuoden aikana.

Suurin uutinen on, että AMD:n Summit Ridge -koodinimellisen työpöytäprosessorin virallinen nimi tulee olemaan Ryzen. Huhut nimen ympärillä alkoivat liikkua hiljattain, kun netissä paljastui yrityksen hakeneen 28. heinäkuuta Ryzen-tavaramerkkiä. Vaihtoehtoiseksi kirjoitusasuksi hakemukseen on merkitty ”Risen”. Ryzen on uutuusprosessoreiden brändinimi ja lopullisessa tuotenimessä on todennäköisesti lisäksi mukana tunniste ja mallinumero. AMD tulee käyttämään Ryzen-nimeä työpöytäprosessoreissaan ainakin seuraavan viiden vuoden ajan.

AMD on toistaiseksi kertonut yksityiskohtia vain 8-ytimisestä ja 16 säiettä tukevasta prosessorista, mutta kun aika koittaa, markkinoille julkaistaan todennäköisesti myös 4- ja 6-ytimisiä Ryzen-prosessoreita. Suorituskykyisin 8-ytiminen malli toimii 3,4 GHz:n perustaajuudella, mutta rasituksessa Boost-ominaisuus tulee nostamaan ytimien kellotaajuuden korkeammalle. AMD ei ole toistaiseksi paljastanut, kuinka korkealle se aikoo Boost-kellotaajuuden virittää.

Välimuistihierarkia on uudistettu Zenissä täysin ja 8-ytimisessä Ryzenissä sitä on yhteensä 20 megatavua, josta L3-välimuistia on 16 megatavua ja L2-välimuistia neljä megatavua. L3-välimuisti on jaettu kahdeksi kahdeksan megatavun lohkoksi, joihin kumpaankin on yhteydessä neljä ydintä. Jokaisella ytimellä on oma 512 kilotavun L2-välimuisti.

Päivitys: Lisa Su kertoi tiistaina järjestetyssä New Horizon -livestreamissa, että Globalfoundersin 14 nanometrin FinFet-prosessilla valmistettavan 8-ytimisen Ryzen-prosessorin TDP-arvo on 95 wattia.

AMD SenseMI -tekniikka

”SenseMI, a set of sensing and adapting technologies, including an artificial network inside every “Zen” processor to anticipate future decision, preload instructions, and choose the best path through the CPU”

Uusien teknisten yksityiskohtien lisäksi AMD esitteli SenseMI-tekniikan, joka käsittää joukon prosessorin suorituskykyyn ja toimintaan liittyviä ominaisuuksia. Vähemmän yllättäen jokaisella SenseMI-tekniikan ominaisuudella on oma markkinointinimensä, joten uusista termeistä ei tule olemaan pulaa.

Virransäästöstä on vastuussa Pure Power -ominaisuus, joka tarkkailee prosessorin lämpötilaa, kellotaajuutta ja käyttöjännitettä. Jos mahdollista, Pure Power optimoi reaaliajassa prosessorin parametrejä alhaisemman virrankulutuksen saavuttamiseksi ylläpitäen tarvittavan suorituskyvyn.

Precision Boost on AMD:n uusi markkinointinimi perinteiselle Turbo-ominaisuudelle ja kellotaajuutta pystytään säätämään rasituksessa huomattavasti aiempaa tarkemmin. Precision Boost toimii rinnakkain Pure Power -ominaisuuden kanssa eli lämpötila, kellotaajuus ja käyttöjännite ovat jatkuvasti tarkkailtavana. Tarpeen ja mahdollisuuksien mukaan prosessorin kellotaajuutta voidaan säätää 25 MHz:n askelin tuhat kertaa sekunnissa, kun perinteisesti prosessoreissa Turbo-tasot ovat olleet minimissään 100 MHz:n välein.

Extended Frequency Range eli XFR mahdollistaa prosessorin kellotaajuuden nostamisen automaattisesti yli maksimiksi määritellyn Precision Boost -taajuuden, jos prosessorin jäähdytys on kunnossa ja lämpötila riittävän alhainen. Käytännössä tämä tarkoittaa, että kellotaajuus skaalautuu korkeammalle, mitä parempaa jäähdytystä prosessorilla käytetään. Esimerkkigraafissa punainen viiva eli Precision Boost -maksimitaajuus on asetettu neljännelle tasolle, joka voidaan tulkita 4 GHz:ksi. XFR:n avulla ja hyvällä jäähdytyksellä kellotaajuus nousee graafissa hetkellisesti 4,5 GHz:iin.

AMD Ryzen vs Intel Core i7-6900K

AMD tarjoili median edustajille tuoreen katsauksen Zenin suorituskykyyn ja demossa vastakkain olivat 3,4 GHz:n kellotaajuudella toiminut Ryzen-prosessori ja Intelin vakiona toiminut Broadwell-E-koodinimellinen Core i7-6900K -prosessori. AMD:n Ryzen-prosessorissa ei ollut vielä Precision Boost -ominaisuus käytössä, vaan se toimi 3,4 GHz:n perustaajuudella. Intelin 6900K toimii vakiona 3,2 GHz:n perustaajuudella, mutta rasituksessa 3,7 GHz:n Turbo-taajuudella.

Molemmat prosessorit ovat 8-ytimisiä ja kykenevät käsittelemään samanaikaisesti 16 säiettä. AMD ei ole paljastanut 8-ytimisen Ryzenin TDP-arvoa, mutta Core i7-6900K:lla se on 140 wattia. Intelin Core i7-6900K julkaistiin toukokuun lopulla ja sen hintataso Suomessa on tällä hetkellä alkaen 1150 euroa.

Ensimmäisenä ajettiin Handbrake-testi ja videon enkoodaus, jossa kokonaislukuyksiköt pääsevät tositoimiin. Ryzen-kokoonpano oli Handbrake-testissä noin 3-4 sekuntia suorituskykyisempi kuin Core i7-6900K-kokoonpano. Tehonkulutusmittauksissa Blender-renderöintiohjelmistolla mallinnettiin 3D-grafiikkaa ja Ryzen -kokoonpanolla tehonkulutus oli rasituksessa noin 5 wattia alhaisempi kuin 6900K-kokoonpanolla.

Lisa Su kertoi testien lopuksi, että Ryzeniä viilataan vielä kohti julkaisua ja suorituskyky paranee ainakin vielä, kun Precision Boost -ominaisuus kytketään käyttöön. Kannattaa kuitenkin huomioida, että lopullisia johtopäätöksiä AMD:n omista testeistä ei kannata vetää, vaan odottaa puoleettomia testejä. io-tech.fi tulee testaamaan ja ylikellottamaan Ryzen-prosessorin heti julkaisun yhteydessä, joten pysykää kanavalla.

AM4-emolevyt

Ryzen-prosessoreissa on 1331 liitäntäpinniä ja ne sopivat uuteen AM4-prosessorikantaan, joka on käytössä myös Bristol Ridge -koodinimellisissä 7. sukupolven APU-piireissä. Muistiohjain tukee DDR4-muisteja ja PCI Express -ohjain 3.0 -standardia.

Emolevyvalmistajilta on ensi vuonna luvassa runsaasti AM4-kantaisia emolevyjä, jotka pohjautuvat uuteen X370-piirisarjaan. Tuettuna ovat kaikki nykypäivän ominaisuudet, kuten USB 3.1 (Gen 2), M.2-formaatin SSD-asemat, NVMe-protokolla ja SATA Express -liitäntä.