筆電處理器也沒在客氣,AMD行動版Ryzen 5000為輕薄筆電帶來8核16緒的強勁效能

筆電處理器也沒在客氣,AMD行動版Ryzen 5000為輕薄筆電帶來8核16緒的強勁效能

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繼AMD發表採用Zen 3架構的桌上型Ryzen 5000處理器之後,也順勢推出行動版Ryzen 5000處理器,為輕薄筆電帶來8核16緒的強勁效能。

無痛世代交替

回顧2020年10月時AMD發表了桌上型Ryzen 5000處理器,我們也在11月5日揭露了Ryzen R5 5600X、Ryzen R9 5900X等處理器的效能實測,並說明了Zen 3架構的技術細節

桌上型Ryzen 5000處理器系列與前一世代的Ryzen 3000、Ryzen 4000系列一樣採用AM4腳位,既有的主機板可以透過升級BIOS/UEFI的方式支援最新處理器,讓使用者可以只升級既有電腦的處理器,達到最高的升級效益。

這個情況到了筆記型電腦也是一樣,AMD於台灣時間2021年1月13日在CES 2021展覽的線上發表會中,發表了全新的行動版Ryzen 5000處理器系列,雖然處理器本體從Zen 2架構升級至Zen 3架構,但並沒有改變SoC的架構設計,Infinity Fabric、內建顯示晶片、PCIe、USB等功能與I/O介面都維持原有設計。

這樣可以帶來提升處理器效能的優勢,而筆記型電腦廠商卻不用重新設計主機板與相關電源、散熱、機構規劃,能夠將原本9~12個月的研發時程縮短至約3個月,大幅加速新產品問市的速度。

由於行動版Ryzen 5000處理器的SoC架構設計與前代產品相同,所以筆記型電腦廠商可以僅更換處理器並沿用先代產品的設計。

14款型號滿足各種需求

行動版Ryzen 5000處理器的開發目標主要有下列3項

  1. 將Zen 3處理器架構帶至行動版處理器
  2. 提升筆記型電腦的電池續航力
  3. 為Ultrathin輕薄筆電提供8核心處理器選擇

AMD也將行動版Ryzen 5000處理器劃分為H、U、Pro等3個不同定位的系列,其中H系列的主要目標為中、高階電競筆電,而U系列則瞄準對續航力要求較高的輕薄筆電,Pro系列則加入了商務應用與資安考量的功能。

這次AMD發表的產品集中在14款H與U系列處理器,其中H系列全數採用Zen 3架構,具有6核12緒與8核16緒等組態,其中也包含TDP較低的HS,以及可超頻、TDP上限更高的HX等衍生型。

而U系列則兼有Zen 2與Zen 3架構,具有4核8緒、6核12緒、8核16緒等3種不同組態,TDP皆為15W。

行動版Ryzen 5000處理器的特色包括採Zen 3架構的處理器、更高的續航力,以及將8核心處理器塞入輕薄筆電。

行動版Ryzen 5000具有電競H系列、輕薄U系列、商務Pro系列等不同定位的產品線。

H系列還有省電型的HS與可超頻的HX等衍生型。

需要注意的是U系列中夾雜著3款採用Zen 2架構處理器的型號,兩者的L3快取記憶體容量也有所差異。

Zen 3優勢搭配更強電源管理

行動版Ryzen 5000處理器採用與桌上型版本相同的Zen 3處理器架構,最大的優勢就是提升CCD(Compute Die,運算裸晶)可以容納的CCX(Core Complexes,核心複合體)與處理器核心數量。

在舊Zen 2架構中,每組CCD最多可以容納2組CCX,每組CCX最多可以容納4個處理器核心,以8核心處理器為例,會由1組CCD加2組CCX構成。Zen 3架構的CCX則最多可以容納8個處理器核心,如此一來8核心處理器就會由1組CCD加1組CCX構成。

這樣最大的好處是可以把原本每組叢集只能容納4個核心的架構,改變為可以容納8個核心,並且可以將2組L3快取記憶體合併為單一區塊,此外L3快取記憶體的總容量也較前代產品提升1倍,整體而言可以縮短處理器核心之間通訊的延遲,以及升快取記憶體的資料儲存效益並容納更大筆的資料,有助於提升整體效能表現。

在主記憶體方面,Zen 3架構增加LPDDR4的支援,除了能夠搭配DDR4-3200之外,也相容更快、更省電的LPDDR4X-4266,並導入深度睡眠功能,可以有效節省整體電力消耗。

雖然這次內建顯示晶片還是採用舊有的Vega架構,且維持在7或8組繪圖核心,但因為時脈有所提升的關係,所以顯示效能還是有所成長。

電源管理也是這次架構改善的重點之一,行動版Ryzen 5000處理器與前代處理器最大的不同,就是每個處理器核心與內建顯示晶片都可以使用不同的電壓值,這樣能讓電力花在刀口上,並提高運作中核心的Boost時脈空間,也對同時使用處理器繪圖處理器的綜合性工作負載(如遊戲或支援GPU加速之應用軟體)有所幫助。

另一方面CPPC2(Collaborative Power Performance Control)功能也提升20倍動態調整時脈的反應速度,能更細膩切分核心運作狀態,對於多快速、小型工作負載的筆記型電腦使用情境來說,能夠節省更多電力虛耗。

行動版Ryzen 5000處理器與桌上型版本一樣採用台積電7nm節點製程。

與前代架構最大的改變就是能在單一CCX中容納8個處理器核心,同時也將L3快取記憶體總容量提升1倍。

由於各項功能都是透過Infinity Fabric匯流排相連再與外部通訊,因此修改處理器架構也能維持向下相容的特性。

新增的記憶體深度睡眠功能可以大幅節省電力消耗。

內建顯示晶片的效能也有著顯著的成長,與Ryzen 3000處理器系列相比有71%的增益。

CPPC電力管理功能不但更具彈性,反應速度也更加靈敏。

行動版Ryzen 5000處理器可以依系統負載做到每個處理器核心與內建顯示晶片都使用不同的電壓值,能在不影響效能的前提下節省電力,有效提升電力效率。

綜合以上設計,行動版Ryzen 5000處理器能帶來更高的電力效率並延長續航力。(註:右側圖表為全機電力消耗量,越低越好)

有信心成為下代電競筆電之王

AMD官方也提供了一些效能數據,說明行動版Ryzen 5000處理器具有高於競爭對手的效能表現,由於目前Intel最新的第11代行動版處理器僅具有4核心產品,所以8核心部分是與第10代行動版處理器對比。

有趣的是,官方測試所使用的顯示晶片為NVIDIA GeForce RTX 3080,而非AMD自家產品。

在Cinebench R20測試中,Ryzen 9 5980HS處理器的單核心效能優於Intel Core i7-1185G7,多核心效能則優於Intel Core i9-10980HK。

Ryzen 9 5900HX的單核心、綜合、遊戲效能都優於Intel Core i9-10980HK。

在多款遊戲的Full HD解析度、高畫質設定下,Ryzen 9 5900HX搭配GeForce RTX 3080的效能表現相當出色。

由於AMD處理器始終有著價格優勢,而Zen 3架構的革新也帶來讓人刮目相看的效能表顯,回顧過去一年中,我們也看到有越來越多採用AMD處理器的筆記型電腦在市場出現,相信這種趨勢會在行動版Ryzen 5000處理器上市後更加明顯。

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