Elkényelmesedett, egyeduralkodó, kényszerhelyzetbe került szoftverfejlesztők és irreális árazás – ha egy piacon túlságosan megerősödik egy-egy szereplő, ott előbb-utóbb véget ér az egészséges versenyhelyzet. Ez történt az x86-os, PC-kbe szánt processzorok világában is; az AMD nem volt képes megismételni az Athlon 64 sikerét, az Intel a Core családdal bebetonozta vezető szerepét. Éppen ezért villámcsapásként érkezett a hír 2012-ben, hogy az AMD ismét megszerezte magának Jim Kellert, és belekezdett egy teljesen új processzor-mikroarchitektúra kifejlesztésébe. Azóta eltelt hat év, és tavaly megérkezett a 14 nm-es FinFET gyártástechnológia, az AMD pedig leszállította a Zen-alapokra épített első processzorokat.
Zen, az újjászületés
Az AMD már jó ideje csak a belépőszinten tudott értékelhető termékeket felmutatni, maximum a középkategóriában indult még néhány jó ár-érték arányú processzora. A gond nem is az árazással vagy a platformmal volt (mindkettő elfogadható), hanem az alapokkal: a Bulldozer mikroarchitektúra hatékonysága jelentősen elmaradt az Intel megoldásai mellett. Az AMD 2011-ben mutatta be a Bulldozer-alapokat 32 nm-es gyártástechnológiával, és azóta tavalyig ezt a dizájnt finomhangolta négy generáción keresztül, csíkszélességben pedig mindössze egy picit lépett előre, 28 nm-re. Az AMD processzorok felépítése zsákutcának bizonyult, ezért nem volt más választás, az elejétől kellett újrakezdeni – ebből lett a Zen. Az újraépített processzort az Athlon 64 és az Apple A5/A6 chipekért felelős Jim Keller és csapata tervezte, a cél pedig az volt, hogy a jelenlegi tipikus terhelésekhez igazított központi egységet készítsenek. Ezúttal arra fókuszálunk, hogy mi, végfelhasználók mit tapasztalhatunk meg belőle. A processzorok egyik legfontosabb mutatója az IPC (instructions per clock), vagyis az egy órajel alatt elvégzett utasítások száma, amely a régebbi AMD modelleknél meglehetősen alacsony volt, legalábbis az Intel Core architektúrájához mérten. Ezt az AMD CPU-k több maggal és még több, egészpontos végrehajtóegységgel, továbbá magas órajelekkel és nagy gyorsítótárral igyekeztek ellensúlyozni. A végeredmény magas fogyasztás és egy olyan felépítés lett, amit a mai programok nem képesek hatékonyan kihasználni. A Zen esetében ezt az IPC-mutatót sikerült nem kevesebb, mint 52 százalékkal megemelni, ami óriási eredmény; ez azonban nem minden, inkább csak a kezdet. A magokat ugyanis úgy állították össze, hogy modulárisan viszonylag egyszerűen lehessen nagyon erős, csúcskategóriás és gyengébb, olcsóbb modelleket is készíteni. A modularitás lehetővé teszi, hogy a nem tökéletesen legyártott chipeket a minőség-ellenőrzés során alsóbb kategóriákba sorolva értékesítsék kevesebb maggal, alacsonyabb órajelen és kisebb gyorsítótárral. A Zen másik fontos újítása a CCX, vagyis a CPU Complex. A magokat négyesével csoportosították, és SMTvel szerelték fel, amely az Intel HyperThreading technológia AMD-s megfelelője. A jelenlegi legerősebb, Zenalapú processzorban két darab CCX, vagyis összesen nyolc mag dolgozik, amit a minimális hardveres átalakítást igénylő SMT (Simultaneous Multi-Threading)-trükkel virtuálisan megduplázták. Pontosabban dupla annyinak látja a CPU-magokat az operációs rendszer, így egyszerre két programszálat is küld a processzormagnak, hogy ezzel is javuljon a kihasználtság.
A Zen-alapú Ryzen processzorokban kulcsfontosságú szerepet játszanak a gyorsítótárak, amelyeket szokásosan három szintre soroltak be. Egy Zen-lapka négy magot tartalmaz, amelyek egyenként kaptak saját L1 és L2 cache-t (96 és 512 kB), és összekapcsolódnak egy még nagyobb, 8 MB-os kapacitású L3 gyorsítótáron keresztül, illetve ide kapcsolódik be a többi, integrált vezérlő is. Ez nagyon fontos kiegészítés, ugyanis az új felépítés SoC-jellegű, így a processzor lapkájára már nem csupán a sebesség szempontjából kritikus vezérlők, hanem minden szükséges funkció felkerült. Ez a DDR4-es, dupla csatornás memóriavezérlő mellett bizonyos modellek esetében Radeon GPU-t, USB 3.1 Gen2-t, PCIe-vonalakat és SATAcsatlakozást is jelent. Az új belsőhöz teljesen új gyártástechnológia társul, amire óriási szükség volt. Az eddigi 32-28 nm helyett végre az AMD is 14 nm-es csíkszélességre váltott, így az új Ryzen processzorok fogyasztása és hőtermelése még magas órajelek mellett is alacsonyan tartható. Az AMD a csúcskategóriában, a Summit Ridge kódnevű Ryzenek TDP-értékét 95 wattra lőtte be maximumnak, de készülnek alacsony fogyasztású és mobil CPU-k is, amelyekben ennek töredéke a cél. Funkciókban is felzárkózott az AMD Ryzen, így a CPU a CCX, a mikrokód-cache és a SenseMI bevezetése mellett támogatja az AVX2 utasításkészlet-kiegészítést, az SHA-t, az ADX-et és az RDSEED hardveres véletlenszám-generátort. Ennek magyarázata hosszú, így most inkább meglétük fontosságát elemezzük. A mostanáig csupán a 4-5. generációs vagy újabb Intel Core CPU-knál elérhető fejlett funkciókkal a fedélzeten a Zen immáron nem indul hátrányból egyetlen program alatt sem azért, mert nem támogatja az Intel által bevezetett speciális megoldásokat. Ahhoz, hogy esélye legyen a Ryzeneknek az Intel Core CPU-kkal szemben, az órajeleket sem lehetett alacsonyan hagyni. Az új processzorokban is aktív a Boost-mód, amikor is a terhelés és a hőtermelés függvényében a processzor képes egyenként megnövelni a magok működési frekvenciáját. Ezt egészíti ki az XFR (Extended Frequency Range), amely a felső kategóriás alaplapokban aktiválódik, és még további 100 MHz-cel kitolja a processzor maximális órajelét. A speciális, terhelésfüggő vezérlést és egyéb gyorsítási trükköket SenseMI-nek nevezte el az AMD, amelyek mind a számítási teljesítmény növelését és a fogyasztás kordában tartását szolgálják.
A Ryzen felemelkedése
Az angol risen (felkelt) szó átalakításából, a „Zen” felhasználásával jött létre a Ryzen márkanév, amit az új generációs AMD processzorok kaptak. Az alapokat a már fent taglalt Zen adja, és miután teljesen új korszak nyílt ezzel az AMD processzorok életében, platform is készült hozzá. Az AM4-es foglalat nem kompatibilis egyetlen elődjével sem, és mivel újrakezdés, minden új technológiát bele lehetett sűríteni. Az AMD végre áttért a DDR4 memóriára, minden fejlett szolgáltatást felsorakoztatott az új chipkészletekben. Valamennyi piaci szegmenst lefednek a csúcskategóriától a belépőszintig, a funkciók között pedig megleljük az NVMe M.2 SSD-k kezelését, a natív USB 3.1 Gen2-t, a szofisztikált tuningot, az Nvidia SLI, valamint az AMD CrossFireX többkártyás GPU-technológiákat, illetve az alaplapgyártók új technológiáit is. Az AM4 innentől kezdve az egyetlen CPU-foglalat minden AMD proceszszorhoz, vagyis nem csupán a csúcs-Ryzenek, de a gyengébb modellek is ebbe a foglalatba illeszkednek bele annyi különbséggel, hogy itt már megjelenik az integrált Radeon GPU is. Az AMD arra is odafigyelt, hogy megadja a módját a visszatérésnek, ezért újratervezte a gyári hűtőket, hogy a Ryzenek mellé csendes, hatékony és – a csúcsmodellek esetében dizájnos – RGB LED-világításos processzorhűtőt csomagolhasson.
Irány a csúcs
A Ryzen jelölésekor a bevált módszert alkalmazta az AMD, ez könnyen értelmezhető, és pontosan mutatja egy-egy modell erejét, speciális tudását. A 7-es szériával a HEDT (High End Desktop) a megcélzott szegmens, amely eddig kizárólag az Intel felségterülete volt. Itt debütált a jelenlegi legerősebb Ryzen 7 1800X. A gyengébb, olcsóbb, kevesebb aktív magot tartalmazó modellek az 5-ös, illetve 3-as számot kapták, így rögtön be tudjuk sorolni a processzorokat erejük szerint. A Ryzen 7 1800X-ben nyolc, teljes értékű mag dolgozik a leforrasztott, kiváló minőségű processzorsapka alatt. Miután HEDT-be (a csúcs asztali platform gépeibe) szánt modellről van szó, az integrált GPU-ra nem volt szükség, helyette megkapjuk az SMT-t, így a CPU egyszerre 16 programszálat képes feldolgozni. A dupla csatornás DDR4-2400-as memóriavezérlő természetesen adott, és kapunk Boost-módot is: a 3,6 GHz-es alapórajelet 4 GHz-ig tornázza fel, amíg a hűtés ezt biztonságosan engedi. Az X370-es chipkészlet emellett az XFR-t is aktiválja (Extended Frequency Range), és további 100 MHz-cel növeli a csúcssebességet. A kiváló IPC-mutató, a rengeteg mag, az SMT, az XFR, a magas órajelek és az óriási gyorsítótárak mind egyetlen célt szolgálnak: az AMD ismét méltó ellenfele az Intelnek.
Megjelenésekor mérések igazolták nem Intel CPU-é lett az első sor a táblázatban, hanem az AMD-é. Ez azt jelenti, hogy még ha a vonzó árat nem is nézzük, akkor is erősebb a Ryzen általános felhasználás és professzionális programok futtatása közben egyaránt. A játékok alatt sem marad le annyira, mint régebben az FX széria – itt is egészen közel került az Intel eredményeihez az AMD. Mindeközben a hűtő egyszer sem visít fel, a hőmérsékletek abszolút kezelhető szinten mozognak, a fogyasztás párban van az Intel rendszerével, a gép egyszer sem fagy le, és a legmodernebb funkciókat is mind kihasználhatjuk.
Az új processzorból nem maradhatott ki a tuning sem. A túlpörgetést az AMD és az alaplapgyártók is lelkesen támogatják szabad szorzó- és órajelállítással, sőt megfelelő osztókat is kapunk, hogy hajszálpontosan az elérhető legmagasabb frekvencián dübörögjön processzorunk. Az Asus Crosshair VI Hero alaplap BIOS-ában ehhez minden segítséget megkapunk, de előre rögzített tuningprofilokkal is próbálkozhatunk. Emellett az AMD Ryzen Master windowsos segédprogramját is kipróbáltjuk, ám akárhogy is igyekeztünk, felső határa csupán 4,0 GHz. A világ elismert tuningmesterei folyékony nitrogénnel 5,36 GHz-et is elértek, és mérések azt mutatják, hogy az órajelemeléssel párhuzamosan szépen emelkedik a számítási teljesítmény is, vagyis az architektúrában rengeteg tartalék rejtőzik.
Mégis beárnyékolja valami a látszólag mesébe illő visszatérést. Az elmúlt jó néhány évben ugyanis a szoftverkészítők és az alaplapgyártók kénytelenek voltak előnyben részesíteni a népszerűbb Intel megoldásait, és erre a hardverfelépítésre optimalizálni mindent. Ennek eredménye néhány mérésben tökéletesen tetten is érhető: ilyen például az AIDA FPU Julia, a WinRAR, de említhetnénk a PCMark8-at is. E tesztek alatt hiába volt erősebb az AMD rendszere az Intelénél, az optimalizálás, a szoftveres támogatás hiánya miatt lemaradt a Ryzen. Az új BIOS-ok azonban sokat javítanak a kompatibilitáson és a teljesítményen. Csak ajánlani tudjuk a Ryzent: gyors, érett, és nagyon jó platformot kínál. Már ez is épp elég jól hangzik, de az még jobban, hogy az Intelnél jelentősen alacsonyabb áron kapható. A Core i7-6900K-hoz képest például féláron volt beszerezhető a legerősebb Ryzen 7 1800X. Sajnos mire hazánkba ért ez a processzor, ára némileg felszökött, de még így is meszsze olcsóbb, mint az Intel hasonlóan erős CPU-ja, tehát a gyengébb, kisebb Ryzenek olcsóbbak lehetnek az azonos teljesítményű Intel Core modelleknél.
Célszerűbb azonban a frissebbek közül választani, a Ryzen 2. generációs termékek már megérkeztek az üzletekbe (a tipusszámjaik 2-vel kezdődnek), és várható a 3. generáció is (a tipusszámjaik 3-al kezdődhetnek), amelyek mind egy jobb gyártástechnológiát képviselnek az elsőgenerációs Ryzen-hez viszonyítva - a tipusszámok 1-el kezdődnek. (A Gamestar nyomán.)
