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AMD Ryzen chegam ao mercado

Após o que nos pareceu uma eternidade, a AMD inicia hoje a comercialização dos seus Ryzen, os novos processadores baseados na muito aguardada arquitectura “Zen”.
Este poderá ser o lançamento do “vai ou racha” para a AMD, depois do fracasso dos anteriores Bulldozer e derivados ter deixado a Intel sem concorrência capaz durante mais de 5 anos.
Determinada a inverter esta situação, a AMD promete grandes níveis de performance a preços extremamente competitivos e inicia hoje o seu maior lançamento de sempre, com processadores e motherboards disponíveis em grande quantidade no mercado desde o 1º dia.
Adivinham-se tempos interessantes no mundo da informática e o regresso da , sempre bem-vinda, concorrência no mercado dos processadores.
Para já fica toda a informação relativa a estes novos CPUs e respectiva plataforma.

A Arquitectura

Consciente de que o seu futuro depende muito do sucesso desta geração, a AMD apostou muito forte, optando por desenvolver uma nova arquitectura praticamente de raiz. Para isso contou com o regresso de Jim Keller, a mente por trás do Athlon 64 (porventura, o CPU de maior sucesso da história da AMD), que tinha, entretanto, ido ensinar a Apple a desenhar CPUs.
Nesta nova arquitectura, a AMD abandonou o seu conceito de “Clustered MultiThreaded”, uma abordagem que duplicava fisicamente parte dos recursos, dotava outra parte dos restantes da capacidade de lidar com duas threads em simultâneo e deixava os restante puramente single-threaded.  Em teoria, a ideia era boa e aumentava bastante a capacidade computacional sem gastar demasiados transístores, mas na prática, a gestão dos recursos revelou-se complexa, com o software a nunca ser devidamente optimizado para a arquitectura, o que se traduziu em performance muito inferior ao esperado.  Isto aliado a uma fraca eficiência energética ditou o enorme fracasso da arquitectura.
Desta vez, a AMD preferiu seguir um design mais convencional e dotar os seus núcleos com capacidade de “Simultaneous Multithreading” semelhante à adoptada pela restante industria, e muito similar à que tem dado grandes frutos para a rival Intel, na forma da tecnologia Hyperthreading.
Os novos CPUs possuem até 8 núcleos, cada um capaz de lidar com 2 threads em simultâneo, o que teoricamente lhes confere uma enorme capacidade de processamento paralelo.
Estes núcleos são alimentados por 16MB de cache L3, que a AMD diz ter sido substancialmente melhorada em relação à geração anterior. Uma boa noticia, visto este ser outro dos calcanhares de Aquiles dos FX.
Mas a AMD quis, sobretudo, melhorar a sua capacidade em tarefas single-threaded, já que é este o ponto onde a geração anterior mais sofre face à concorrência. Para isso estabeleceu o objectivo de  melhor o IPC (“Instructions Per Clock”) dos seus núcleos em, pelo menos 40%, face à anterior geração.
No final diz ter conseguido ultrapassar esse objectivo, conseguindo um aumento de 52%.

Segundo a AMD, o IPC está agora ao nível do que os CPUs da Intel conseguem, ficando apenas 6,5% atrás da arquitectura “Kaby Lake” e uns meros 2,7% atrás da arquitectura “Broadwell”.

Outra frente que viu melhoras muito substanciais é a da eficiência energética. Estes CPUs são fabricados num processo de 14nm FinFET (transístores 3D) da GlobalFoundries, conseguindo pela primeira vez em muitos anos paridade de processo com a Intel.
Estes processadores têm um TDP máximo de 95W, existindo modelos de 8 núcleos que não vão além de uns impressionantes 65W.



Este é o aspecto do silício de um CPU completo. O rectângulo maior delimita o que a AMD chama de um Core Complex (CCX). Cada CCX engloba 4 núcleos e a respectiva cache L3.  Os processadores possuem dois destes CCX, para um total de 8 núcleos e 16MB de cache. Na periferia dos CCX situa-se o controlador de memória e todo o I/O integrado.

Os Processadores:

Antes de mais, a explicação da nomenclatura desta nova geração de CPUs:

Como já era sabido, os CPUs serão divididos em 3 gamas e dentro de cada uma delas existirão modelos de diversos níveis de performance.  O mais interessante deste slide acaba por ser a descrição dos sufixos, que faz a antevisão do que aí vem:

X : processadores de desktop de alta performance (95W)
Sem sufixo: processadores de desktop standard (65W)
G: processadores de desktop com gráfica integrada
T: processadores de desktop de baixo consumo (<65W)
S: processadores de desktop de baixo consumo com gráfica integrada

H: processadores mobile de alta performance
U: processadores mobile standard
M: processadores mobile de baixo consumo
A AMD não esclarece, mas assumimos que todos os processadores mobile integrarão gráficos.

Hoje são oficialmente colocados à venda os 3 modelos de topo, da gama Ryzen 7:

Modelo Núcleos/
Threads
Clock base Clock turbo Cache L2 / L3 TDP Preço
R7 1800X 8 / 16 3,6 GHz 4,0 GHz 4MB / 16MB 95W 560€
R7 1700X 8 / 16 3,4 GHz 3,8 GHz 4MB / 16MB 95W 440€
R7 1700 8 / 16 3,0 GHz 3,7 GHz 4MB / 16MB 65W 360€

A restante gama de CPUs standard e “X”, que deverá incluir modelos de 6 e 4 núcleos, será lançada ainda na primeira metade deste ano.

Os modelos “X” distinguem-se apenas por maiores frequências de origem, de base e boost, e por um maior alcance do XFR.
XFR é o acrónimo de “Extended Frequency Range”, uma tecnologia que permite aos CPU ultrapassar o máximo Boost quando as condições de arrefecimento o permitem. Ao contrário do que inicialmente se pensava, esta tecnologia não é exclusiva dos processadores “X”, estando presente em toda a gama. Apenas o seu alcance varia. Nos CPUs standard permite um acréscimo de 50MHz, nos “X” dobra este valor, para 100MHz.

A tecnologia XFR faz parte de um conjunto integrado de tecnologias a que a AMD chama de SenseMI. Isto não é mais do que o sistema de gestão de energia dos CPUs, que usa dados dos sensores do CPU a uma elevada taxa de amostragem, controlo preciso da voltagem e frequência (em degraus de 25MHz) e técnicas de predição avançadas para manter o CPU no estado óptimo de performance e eficiência em cada momento, poupando energia sem sacrificar o desempenho.

A frequência máxima de operação depende do número de núcleos activos e subdivide-se da seguinte maneira:

Para o 1800X: 8 núcleos = 3,6GHz ; até 4 núcleos = 3,7GHz ; até 2 núcleos = 4,0GHz , 4,1GHz com XFR
Para o 1700X: 8 núcleos = 3,4GHz ; até 4 núcleos = 3,5GHz ; até 2 núcleos = 3,8GHz , 3,9GHz com XFR

Todos os modelos suportam memória DDR4 em dois canais. A frequência máxima suportada oficialmente depende da quantidade de módulos instalados e da estrutura interna de cada módulo. Os módulos de memória mais comuns fazem normalmente uso de 1 (single-rank) ou 2 (dual-rank) conjuntos de chips de memória, que são acedidos de forma alternada. Estas designações não estão, em nada, relacionadas com o suporte a dois canais de memória (dual-channel) pelo que não devem ser confundidas com o mesmo.
Nas configurações mais usuais, que fazem uso de kits dual-channel de 2 módulos, os 2400MHz parecem ser garantidos. Quem insistir no uso de memória de 2666MHz terá de se certificar que adquire módulos single rank. Infelizmente a organização interna dos módulos nem sempre é explicitamente especificada pelos fabricantes.
Acreditamos que kits de memória específicos para estes CPUs não tardarão a surgir no mercado, o que deverá facilitar um pouco a tarefa da escolha a quem tenciona adquirir um destes sistemas.


Com os novos processadores, a AMD lança novos dissipadores stock. A solução de topo, o Wraith MAX apenas estará disponível em sistemas pré-montados.
O Wraith Spire será o dissipador incluído com o Rayzen 7 1700. Este dissipador inclui, de origem, iluminação RGB.
O Wraith Stealth deverá surgir mais tarde, incluído com os CPUs de menor TDP.

À semelhança do que a Intel faz com os CPUs “K”, os processadores “X” não incluem qualquer dissipador de origem. A AMD entenderá, com certeza, que os interessados nesses modelos não tencionam, à partida, usar soluções de arrefecimento standard, de qualquer maneira.

Para concluir, a AMD desenvolveu uma aplicação universal (mas suspeitamos que os fabricantes de motherboards não deixarão de oferecer as suas) de controlo e overclock dos seus processadores directamente a partir do sistema operativo, sem necessidade de recorrer à UEFI.
Todos os modelos de CPU terão o multiplicador desbloqueado, permitindo o overclock.

A plataforma:

Para acompanhar os novos processadores a AMD criou uma nova plataforma unificada, que cobre todo o espectro do mercado de consumidor e integra suporte a todas as tecnologias mais recentes, incluindo DDR4, PCIe 3.0, NVMe e USB 3.1.

Os Chipsets desta nova plataforma subdividem-se na série “A”, “B” e “X”.
Os “A” fornecem suporte a toda a funcionalidade e conectividade básica espectável de uma motherboard, já enumerada em cima. Os “B” aumentam um pouco a quantidade de I/O disponível e acrescentam suporte a overclock em todos os CPUs. Os “X” situam-se no topo da gama, oferecem o maior I/O nativo e acrescentam suporte a Dual-GPU dedicados as características oferecidas pelos anteriores.
Os chipsets que suportam overclock fazem-no para todos os modelos de CPU.

Uma novidade é a introdução de chipsets especificamente orientados para o mercado SFF (“Small Form Factor”), especificamente, boards mini-ITX. Um claro sinal da crescente expressão deste mercado.

No lançamento encontram-se já disponíveis diversas motherbords baseadas nos chipsets B350 e X370.

No que toca a I/O, os processadores integram 4 portas USB 3.0, 2 portas SATA ou uma ligação PCIe 3.0 x4 para drives NVMe e 16 linhas PCIe 3.0. Estas linhas podem ser usadas numa slot x16 ou, apenas com chipsets X370, podem ser bifurcadas numa configuração x8/x8 para suporte a dual-GPU.

A isto os chipsets acrescentam um complemento de portas USB 3.1 (10Gbps) nativas, USB3.0 e USB2.0, portas SATA, portas SATA Express e linhas PCIe 2.0.
De notar que cada porta SATA Express podem também funcionar como duas portas SATA convencionais ou duas linhas PCIe 3.0 extra.
Tomando o chipset X370 como exemplo, convertendo todas as portas SATA Express em SATA convencionais, os fabricantes têm a possibilidade de oferecer um total de 8 portas SATA convencionais nas suas motherboards, via o chipset.

As configurações finais das motherboards dependem, naturalmente, dos fabricantes.

A Performance:

Seguem-se alguns gráficos comparativos entre os processadores lançados hoje e o que a AMD considera ser a concorrência directa por parte da Intel.
Estes números são fornecidos pela AMD e devem ser encarados como tal. Esperamos poder trazer-vos em breve uma análise caseira e independente a um destes CPUs.

 

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