Las CPU AMD Ryzen de 7 nm pueden no alcanzar la frecuencia de aumento máxima en todos los núcleos

Las CPU AMD Ryzen de 7 nm pueden no alcanzar la frecuencia de aumento máxima en todos los núcleos
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Este sitio puede ganar comisiones de afiliación de los enlaces en esta página. Términos de Uso. Las CPU AMD Ryzen de 7 nm pueden no alcanzar la frecuencia de aumento máxima en todos los núcleos 1Los procesadores Ryzen de tercera generación de AMD han sido un gran éxito para la compañía en todos los informes, con un excelente rendimiento en relación con las CPU Core de Intel. Sin embargo, ha habido algunas preguntas sobre el rendimiento, el overclocking y las frecuencias de impulso. Los overclocks de CPU en Ryzen son notablemente bajos, y algunos entusiastas han notado que un número limitado de núcleos en sus CPU golpean las frecuencias de impulso específicas.

Tom’s Hardware ha profundizado significativamente en este problema y obtuvo una serie de hallazgos clave. En el pasado, las CPU AMDSEEAMAZON_ET_135 Ver Amazon Comercio ET fueron capaces de alcanzar sus frecuencias de impulso más altas en cualquier núcleo de CPU. Los chips Intel están diseñados de manera similar. Con Ryzen 3000, aparentemente solo un núcleo debe ser capaz de alcanzar su frecuencia de impulso máxima o casi máxima. Las actualizaciones del planificador se hornearon en Windows Se dice que 10 aceleran las transiciones de estado de potencia (lo que hacen), pero también asignan cargas de trabajo específicamente a los núcleos más rápidos capaces de alcanzar un reloj dado.

Estos hallazgos pueden explicar por qué el margen de overclocking completo en estos nuevos Ryzen 7 Los procesadores son muy bajos. En el Ryzen 7 3600X, solo un núcleo de CPU demostró ser capaz de golpear 4.35GHz, por ejemplo, con otros núcleos en el mismo chip aumentando a 75-100MHz más bajo. AMD no ha publicado especificaciones exactas sobre las frecuencias que sus núcleos deben alcanzar para satisfacer sus propias métricas internas para el lanzamiento, lo que significa que realmente no "sabemos" en qué frecuencias operarán estos núcleos de CPU. Este es definitivamente un cambio de las partes anteriores, donde se podría suponer que todos los núcleos son capaces de alcanzar las mismas frecuencias de impulso, y puede tener implicaciones para los overclockers, pero realmente no cambia mi opinión sobre los 7 nm de AMD CPU Ryzen. En todo caso, sospecho que es un presagio de hacia dónde se dirige la industria en el futuro.

Construir silicio más rápido hoy significa trabajar de manera más inteligente, no más difícil

Uno de los temas que he cubierto repetidamente en ExtremeTech es la dificultad de escalar IPC (instrucciones por reloj, una medida de la eficiencia de la CPU) o la velocidad del reloj a medida que la tecnología del proceso continúa disminuyendo. Desde diciembre de 2018 hasta junio de 2019, escribí una serie de artículos que rechazaban a varios fanáticos de AMD que insistían en que la compañía usaría 7 nm para hacer grandes saltos de reloj por encima de Intel. Cuando nos encontramos con AMD en el E3 2019, los ingenieros de la compañía nos dijeron que esperaban no mejoras de reloj a 7 nm en absoluto inicialmente, y estuvimos muy contentos de poder mejorar modestamente los relojes en el diseño final.

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Una de las principales dificultades que enfrentan las fundiciones de semiconductores en 7nm y nodos inferiores es la mayor variabilidad. Una mayor variación en las partes significa la posibilidad de obtener una "dispersión" más amplia en la que los núcleos son capaces de funcionar a configuraciones específicas de frecuencia y voltaje. AMD adaptó la escala adaptativa de voltaje y frecuencia con Carrizo, en parte porque AVFS se puede utilizar para controlar la variación del proceso al hacer coincidir con mayor precisión los voltajes internos de la CPU con los requisitos específicos del procesador. Trabajando con Microsoft para asegurar Windows ejecuta cargas de trabajo en el núcleo de CPU con el reloj más alto no es solo una buena idea; Será un método necesario para extraer el máximo rendimiento en el futuro.

La decisión de Intel de presentar Turbo Boost con Sandy Bridge en 2011 fue uno de los movimientos más inteligentes que la compañía haya hecho. Los ingenieros de Intel pronosticaron con precisión que iba a ser cada vez más difícil garantizar la máxima cantidad de relojes en todas las circunstancias. No hay discusión sobre lo que AMD está haciendo aquí representa un cambio fundamental del enfoque de la compañía en años pasados, pero creo firmemente que veremos a más compañías abrazándose en el futuro. Una mayor variabilidad del silicio exigirá una respuesta del software. La razón por la que la industria se ha desplazado hacia los chiplets es que la construcción de troqueles enteros en 7 nm se considera una tarea tonta, dada la forma en que el costo se escala con troqueles de gran tamaño, como muestra la siguiente diapositiva.

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¿Por qué pasar a AVFS? Para disminuir la variabilidad. ¿Por qué pasar a los chiplets? Para reducir los costos de fabricación y mejorar los rendimientos en general. Por qué cambiar Windows programación para estar al tanto de las frecuencias de impulso por núcleo? Para garantizar que los usuarios finales reciban la medida completa del rendimiento que pagan. Si bien es cierto que las CPU de Intel pueden alcanzar frecuencias de impulso en cualquier núcleo, eso no significa que este estado de cosas haya sido objetivamente mejor para el usuario final. Windows"La mezcla de núcleos típica no es un bien sin alear, un hecho que Paul Alcorn señala en su artículo. "Por lo general, veríamos más saltos de frecuencia intercalados entre los núcleos", escribe Alcorn, "en gran parte debido a la Windows La tendencia irritante y aparentemente irracional del planificador de asignar hilos en diferentes núcleos por un capricho ". Mientras tanto, sabemos que la frecuencia de impulso que las CPU de Intel prácticamente mantendrán todavía depende directamente de cuántos núcleos de CPU se están cargando. El hecho de que todos los núcleos de CPU poder alcanzar relojes más altos no necesariamente beneficia al usuario final de ninguna manera a menos que dicho usuario esté haciendo overclocking, y estadísticamente, la mayoría de los usuarios de computadoras no lo hacen.

Pero porque cada vez es más difícil obtener aumentos de frecuencia y mejoras de rendimiento, los fabricantes están invirtiendo en tecnologías que aprovechan el depósito de rendimiento en cualquier CPU dada únicamente para su propio uso. Esta es la razón por la cual el overclocking de gama alta está muriendo lentamente y lo ha sido durante al menos los últimos siete años. AMD e Intel están mejorando cada vez más para poner a disposición de los usuarios finales un margen de frecuencias limitado en sus productos. sin overclocking porque el overclocking de estas CPU de la manera convencional reduce su curva de potencia tan severamente. No me sorprendería descubrir que AMD utilizó este método de reloj porque mejoró el rendimiento más a menor potencia en comparación con el lanzamiento de chips de menor frecuencia con una disposición de impulso de núcleo central más convencional.

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Las viejas reglas de las transiciones de nodo de proceso y los diseños de silicio han cambiado. Esa es la conclusión. Estoy seguro de que veremos a Intel implementando tácticas avanzadas propias para abordar estas preocupaciones en el futuro porque no hay evidencia que sugiera que estos problemas son exclusivos de AMD o TSMC. La adopción de AVD por parte de AMD, el creciente uso de chiplets en toda la industria, los relojes más bajos esperados a 7 nm que se convirtieron en una pequeña ganancia gracias a la ingeniosa ingeniería, todos estos problemas apuntan en la misma dirección. Las compañías sin duda desarrollarán sus propias soluciones particulares, pero todos están lidiando con el mismo conjunto fundamental de problemas.

La buena comunicación es clave

Para su crédito, AMD les dijo a los usuarios que necesitaban ejecutar el último controlador de chipset y Windows Actualización de 1903 para aprovechar el nuevo planificador. Implícito en que la retórica no lo haría, le impediría ver el impacto total del rendimiento mejorado de Ryzen de tercera generación. Estoy de acuerdo en que la compañía debería haber revelado esta nueva estrategia de binning a la prensa técnica en E3, para que podamos detallarla durante la revisión real.

¿Pero esto cambia mi evaluación general de Ryzen de tercera generación? No. De ninguna manera. El trabajo que THG ha hecho para explorar este problema es bastante exhaustivo, pero en base a la lectura que he hecho sobre la evolución de la tecnología de procesos en la fabricación moderna, considero que esto es algo bueno. Es la extensión de la misma tendencia lo que llevó a ARM a inventar grande. Poco, es decir, la idea de que el sistema operativo debe estar más estrechamente acoplado al hardware subyacente, con una mayor conciencia de qué núcleos de CPU deben usarse para qué cargas de trabajo en orden para maximizar el rendimiento y minimizar el consumo de energía.

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Según AMD, aproximadamente el 25 por ciento de las mejoras de rendimiento de la última década provienen de mejores compiladores y una mejor administración de energía. Ese porcentaje probablemente será aún mayor dentro de 10 años. El consumo de energía tanto en reposo como en carga es ahora el mayor enemigo del rendimiento mejorado de silicio, y la variabilidad en el proceso de silicio es una de las principales causas del consumo de energía. Mejorar el rendimiento en el futuro dependerá de herramientas diferentes a las que hemos utilizado en las últimas décadas, y una de las posibles consecuencias de ese impulso es el final del overclocking. Los fabricantes no pueden permitirse dejar márgenes de rendimiento del 10, 20, 30 por ciento en la mesa por más tiempo. Esos márgenes representan un porcentaje significativo de las mejoras totales que pueden ofrecer.

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¿Estos hallazgos tienen implicaciones para la disponibilidad actualmente limitada en Ryzen? 9 3900X? No lo sabemos Ciertamente, es posible que los dos estén conectados y que AMD esté teniendo problemas para obtener rendimiento en el chip. En última instancia, mantengo lo que dije en nuestro artículo sobre CPU AMDSEEAMAZON_ET_135 Ver Amazon Comercio ET disponibilidad más temprano hoy: le daremos a la empresa un poco más de tiempo para introducir el producto en el mercado y retomar el tema en unas pocas semanas más. Pero el rendimiento de la CPU es excelente. Su consumo de energía, particularmente si se combina con una placa base X470, es excelente. Todavía estamos trabajando en futuros artículos de Ryzen y hemos estado trabajando con estas CPU durante varias semanas. El rendimiento y las características generales de potencia son fundamentalmente fuertes, y aunque los hallazgos de THG son bastante interesantes por lo que dicen sobre la estrategia general de AMD en el futuro y lo que creo que es el aumento general de la variabilidad en los semiconductores en su conjunto, los veo como una confirmación general. la dirección en la que se mueve la industria. Hacer frente a una variabilidad intrínsecamente más alta de silicio será uno de los principales desafíos de la década de 2020.

Dudo en llevar a Intel a esta conversación, porque aún no hemos visto la última iteración de la compañía de su proceso de 10 nm, pero seguramente no es accidental que los próximos procesadores móviles de la compañía hayan reducido drásticamente los Turbo Boosts (4.1GHz para Ice Lake, en comparación con 4.8GHz para 14nm Whisky Lake). Algo de eso puede explicarse por el núcleo de gráficos más amplio que está integrado en Gen 11, pero Intel pronosticó desde el principio que 14nm ++ sería un mejor nodo para chips de alta frecuencia que su proceso inicial de 10nm. Eso no significa que Intel haya adoptado el nuevo método de reloj de AMD, pero sí muestra que la compañía está lidiando con algunos de estos mismos problemas relacionados con la frecuencia, la variación y el consumo de energía, y está trabajando para encontrar su propio equilibrio ideal.

Los desafíos son cada vez más difíciles. No hay más victorias fáciles. La interacción entre el software y el hardware va a cambiar en el futuro porque la alternativa, simplemente darse por vencido y volver a casa, no es sostenible. Eso puede tener efectos que afectan a otros aspectos de la informática, incluidos los overclockers y los entusiastas. Pero no cambia el hecho, en la opinión de este crítico, de que el Ryzen 7 La familia 3000 es un excelente conjunto de CPU.

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