Arquitectura AMD Strix Point Zen5 con RDNA 3.5
La nueva generación de procesadores AMD Ryzen para ordenadores portátiles y otros formatos ligeros vienen de la mano de una nueva arquitectura Zen5 que dará vida a dos tipos de núcleos, los Zen5 y Zen5c siendo estos últimos idénticos en funcionalidad, pero con ajustes de consumo.
Este formato, ya conocido de la generación a anterior, permite a AMD balancear consumos entre núcleos de más y menos consumo, dependiendo de las necesidades de cada momento, con la ventaja de que todos los núcleos tienen la misma arquitectura y funcionalidad y son por tanto transparentes para el sistema operativo y el software que correrá sobre ellos.
AMD usara un proceso TSMC 3 para los núcleos Zen5 de alto rendimiento y TSMC 4 para los núcleos Zen5c más eficientes. Esta será la estructura principal de estos nuevos procesadores que añaden también una nueva generación de gráficos RDNA 3.5 siendo el mejor exponente la nueva Radeon 890M y también la segunda generación de NPU para IA denominada RDNA 2 que ofrece hasta 5 veces más rendimiento que la anterior.
Toda la información de mejoras de arquitectura afecta tanto a los núcleos Zen5 de alto rendimiento como a los Zen5c del nuevo SOC “Strix Point” que da vida a la nueva generación de procesadores AMD Ryzen AI 300.
Lo único que cambia entre estos núcleos y los “c” es la combinación de consumo máximo que admiten y el proceso de fabricación utilizado para su producción. Su objetivo es dar soporte a los estados de uso donde los núcleos más potentes no tienen sentido ser utilizados logrando reducir consumos, aumentando autonomía y mejorando el consumo medio, permitiendo diseños más ligeros y compactos.
El objetivo de los procesadores más rápidos de esta generación es disponer de un TDP configurable de hasta 54 vatios entre CPU + GPU. Algo con el que prometen niveles de rendimiento en juegos hasta ahora desconocidos gracias también a los últimos algoritmos de la casa como FSR o AFMF o una combinación de ambos. Luego veremos más detalles sobre esto.
Centrándonos en los avances del Zen5 esta nueva arquitectura introduce más instrucciones por ciclo, más ancho en las funciones de “Dispatch and execution”, dobla el ancho de banda de la cache y sorprendente mantiene las latencias de estas como en las generaciones anteriores lo que es sin duda una de las mejoras más importantes o de más impacto entre las dos generaciones.
Se introduce también una nueva unidad NPU RDNA 2 de la que hablaremos más tranquilamente en otro de nuestros artículos de análisis de la nueva tecnología de AMD.
En elementos como “Branch Prediction” se reducen las latencias, se aumenta la precisión y la entrega de datos. También se mejora la latencia de la cache de instrucciones y el ancho de banda. Por último, esta nueva generación introduce un sistema de canalización dual.
La zona del núcleo dedicada a la “Entrega y Ejecución” también recibe mejoras. Se introducen “8-wide dispatch/retire”, seis unidades ALU, 3 multiplicadores, se mejora también el programador ALU con más unificación y se abre una ventana más ancha de ejecución.
Los anchos de banda del núcleo también se ven mejorados, la cache L1 ahora dispone de 48KB con 12 vías y carga cada cuatro ciclos de reloj, una mejora importante sobre la anterior generación. Otra mejora la vemos en la precarga de datos.
Se introduce también un nuevo encaminamiento de datos de 512-Bit con IA donde encontramos tres prestaciones principales: funciones AVX-512 con bus completo de 512-Bit, 6 canalizaciones con latencia de tan solo dos ciclos FADD y un número más largo de instrucciones de coma flotante al vuelo.
Sumando todas estas ventajas arquitectónicas AMD promete, a la misma frecuencia, una mejora IPC (Instructions Per Cycle) del 16% sobre la generación anterior. Es una media dependiendo de la aplicación o benchmark ejecutada, la mejora va desde el 10% en algunos juegos como “Farcry 6” hasta el 17% en Cinebench R23 o el 21% de mejora en “league of legends”.
Otra mejora de rendimiento importante la encontramos en la unidad de aceleración matemática con hasta un 32% más de rendimiento en un solo núcleo, siempre comparando con Zen4, en funciones de Machine Learning hasta el 35% en operaciones AES-XTS también en un solo núcleo.
Esta nueva arquitectura de núcleos Zen5 dará vida a nuevos productos tanto para portátiles, donde nos estamos centrando ahora, como en servidores, con nuevos procesadores EPYC que verán la luz en la segunda mitad del año con hasta 192 núcleos y 384 hilos de proceso en un solo procesador.
también en los nuevos Ryzen 9000 para ordenadores de sobremesa de los que hablamos también en otro de nuestros artículos de resumen de tecnología liberados hoy mismo.
El objetivo de los nuevos gráficos integrados de alto rendimiento de AMD no es solo lograr el mejor rendimiento en este tipo de GPUs, que se integran dentro de un SOC complejo, sino que se ha buscado mejorar el rendimiento y la eficiencia en todos los procesos relacionados con operaciones de Shaders.
Adicionalmente se ha mejorado la gestión de la memoria, algo critico en este tipo de gráficos porque usan como Frame buffer o VRAM la memoria DRAM principal del sistema que en este tipo de PCs normalmente es de tipo DDR5 SODIMM o incluso LPDDR5. El RDNA 3.5 accede menos a la memoria y lo hace de forma más eficiente.
AMD ha pensado en el RDNA 3.5 como una revisión de eficiencia de sus chips gráficos integrados en SOC. Para ello introduce un nuevo sistema de gestión de energía para GPU en esta generación para reducir activamente en consumo.
Con estos cambios el RDNA 3.5 consigue mejoras importantes. En términos de rendimiento por vatio AMD consigue doblar el rendimiento en sampleados de texturas, así como también en las ratios de interpolación y comparación.
La gestión de memoria también se amplía gracias a una mejora del proceso por paquetes y también optimizaciones en la carga de trabajo y acceso a memoria LPDDR5, así como una mejora importante en las técnicas de compresión de datos.
Con todas estas mejoras AMD presume de una mejora de rendimiento por vatio (15W) de hasta el 32% en benchmarks como 3DMark TimeSpy y hasta un 19% en el reciente 3DMark Night Raid también con el mismo consumo de energía.
De momento, en el momento de lanzamiento de los primeros portátiles a finales de este mismo mes, tendremos únicamente dos referencias de los nuevos AMD Ryzen IA basados en “Strix Point”. Ambos son Ryzen AI 9, uno el AMD Ryzen AI 9 365 y el más potente AMD Ryzen AI 9 HX 370.
El AMD Ryzen AI 9 365 es un potente procesador con 10 núcleos y 20 hilos de proceso. Se compone por 4 núcleos Zen5 y otros 6 núcleos Zen5c. Esto hace un total de 10 núcleos con 20 hilos de proceso, cuatro de ellos de alto rendimiento con frecuencias de hasta 5GHz y los otros de eficiencia con una frecuencia que no se ha detallado por ahora.
Entre sus datos técnicos más interesantes encontramos los 10MB de cache L2, uno por cada núcleo, 24MB de cache L3 compartidas por todos y un consumo de 28W predeterminado pero configurable entre los 15 y los 54W.
La gráfica integrada es una AMD Radeon 880M con 12 núcleos de proceso y una frecuencia máxima de 2900MHz. La NPU de segunda generación produce hasta 50 TOPs de potencia de proceso en operaciones neuronales, triplicando las capacidades de la generación anterior. La potencia completa del procesador en este tipo de operaciones es de hasta 73 TOPs sumando el resto de las unidades como CPU y GPU.
Le acompaña el más potente AMD Ryzen AI 9 HX 370. Este modelo tiene más núcleos, concretamente 12, con los mismos 4 Zen 5 pero con un total de 12 Zen5c. Esto genera un total de 24 hilos de proceso y la frecuencia máxima que alcanzan es de 5.1GHz. Tiene también más cache de L2, 12MB a razón también de 1MB por núcleo y la L3 se mantiene en los 24MB ya que este modelo cuenta también con un único CCD.
Los perfiles de energía también son los mismos, 28W predeterminados y configurable entre los 15 y los 54W. Disfruta de la gráfica más potente, la Radeon 890M con 16 núcleos de proceso con la misma frecuencia máxima de 2900MHz.
Todos los procesadores de esta seria basados en el SOC Strix Point disfrutan de la misma NPU, con la misma potencia de 50 TOPs, pero al contar con más núcleos de CPU y GPU este modelo alcanza una capacidad total de proceso de hasta 80 TOPs.
Algo que también comparten todos los Strix Point es la conectividad. Ahora los dos puertos USB 4.0 serán obligatorios en todos los diseños que los integren y además cuentan ton dos puertos USB 3.2 Gen2 de 10Gbps y 16 líneas PCI Express 4.0 (los Hawk Point basados en Zen4 disponían de 20).
La memoria soportada es de tipo DDR5-5600 o LPDDR5x-7500 con hasta 256GB de capacidad en una configuración de doble canal de 128-Bit (4x2R). La conectividad grafica soporta hasta cuatro pantallas simultaneas con modos HDR de hasta 600Hz en modo 1080p y pantallas de ultra alta definición 4k con 240Hz de velocidad de muestreo vertical u 8k de hasta 60Hz.
Durante las sesiones técnicas de AMD pudimos conocer de primera mano algunos de los nuevos modelos que preparan los fabricantes con estos nuevos procesadores, sobre todo basados en el AMD Ryzen AI 9 HX 370 que es sin duda, y por ahora, la estrella de esta generación.
ASUS actualizará toda su gama AMD con estos nuevos procesadores, pero de momento pudimos ver algunos modelos Vivobook, también la gama ASUS TUF con un nuevo modelo de 14“con gráficos dedicados. El más impresionante, para mí, el nuevo ASUS Zenbook S16 que es un Macbook Pro Killer en toda regla.
Un nuevo chasis Ceraluminum de tan solo 11mm de ancho y con un peso de menos de 1.5Kg donde se alberga una pantalla de 16“ OLED de resolución 3k y 120Hz de frecuencia de actualización vertical. Incluye 6 altavoces y una conectividad de primera. Una autentica belleza que combina potencia y autonomía para todo el día.
Otros fabricantes también estaban presentes como MSI con el nuevo MSI Stealth A16 de 16“, HP con su nuevo Omnibook con cámara panorámica asistida por IA, y también Acer con sus nuevos Acer Swift compatibles con monitores 3D sin gafas o también con gafas 3D todo asistido mediante las capacidades IA renovadas de los Ryzen AI 9 300 de AMD.