AMD Ryzen Mobile (Raven Ridge) offiziell - Zurück zur Spitze?

Antreten muss man gegen die neuen Quad-Cores von Intel der 8. Generation (Kaby Lake-Refresh). Raven Ridge startet mit zwei 15 Watt APUs namens Ryzen 5 2500U und Ryzen 7 2700U und tritt damit direkt gegen den Core i5-8250U und Core i7-8550U an. Den Vorgänger Bristol Ridge möchte man damit in allen Belangen deutlich übertreffen.

Anfang 2018 stellte AMD dann auch die Desktop Modelle mit 65 Watt Ryzen 5 2400G und Ryzen 3 2200G vor.

Technische Facts

Die Rechenkerne wurden laut AMD 1:1 von den Desktop-Octa-Core Prozessoren übernommen und bieten gerade im Vergleich zu den alten Excavator Modulen in Bristol Ridge einen deutlichen Vorteil. Eine detaillierte Beschreibung der Ryzen Architektur finden sie hier. Neu bei Mobile Ryzen sind Precision Boost 2 und Mobile XFR. Beide Technologien sind für den 15-Watt-Einsatz optimiert.

Trotz 15 Watt Einstufung sollen die vier Kerne im Ryzen 7 2700U im Mehrkerntest des Cinebench R15 den Core i7-8550U deutlich schlagen können. AMD zeigte in der Präsentation Werte eines Acer Spin 5, wobei diese im Vergleich mit unseren gemessenen i7-8550U Benchmarks jedoch etwas niedrig sind. Trotzdem bleibt in allen Fällen ein deutlicher Vorsprung. 

Auch der Ryzen 5 kann sich gegen den direkten Konkurrenten Core i5-8250U durchsetzen, der Abstand ist jedoch nicht ganz so beeindruckend.

Auch in weiteren von AMD zitierten Benchmarks sieht die Leistung für die 15-Watt-Klasse hervorragend aus. In POVRay, PCMark 10 und TrueCrypt 7.1a ist sogar der Ryzen 5 2500U schneller als der Core i7-8550U. Wenn man die schnelleren Testwerte unserer Datenbank im Cinebench einrechnet, ist der 2500U wohl etwas langsamer einzustufen. Der Core i5 könnte aber geschlagen werden. Nur im PassMark 9 kann der Intel Prozessor seine Stärken ausspielen. Hiermit möchte AMD zeigen, das sie nicht nur gewinnende Benchmarks ausgewählt haben.

Im Vergleich zu den Zen Prozessorgrafikkernen, wurde bei der integrierten Vega Grafikkarte einiges für den Einsatz in den Stromspar-APUs angepasst. Die Features der Architektur bleiben jedoch gleich. Vega entspricht der 5. Generation der Graphics-Core-Next-Architektur (GCN 5). Maximal sind anscheinend 11 CUs (=704 Shader) möglich und zum Launch gibt es zwei APUs mit 10 bzw 8 CUs in Notebooks. Die Namen der mobilen Grafikkarten werden die CU-Anzahl widerspiegeln: AMD Radeon Vega 10 bzw. 8. Der Desktop Ryzen 5 2400G bietet alle 11 CUs.

Im Desktop konnte der Vega-Launch nicht sonderlich überzeugen, besonders im Hinblick auf Effizienz. Die älteren Radeon-RX-Chips in den MacBooks (z.B. Radeon Pro 555) jedoch konnten in unseren Tests durchaus mit Nvidia GPUs mithalten (Leistung und Stromverbrauch).

Neuheiten bei Vega

• Zwei FP15 Befehle können parallel in der FP32 ALU ausgeführt werden
• Verbesserte IPC-Performance (Instructions Per Clock)
• Neue programmierbare Geometry Pipeline (2x Peak Throughput per Clock)
• Primitive Shader (neue Shader Stage um verdeckte bzw. unnötige Polygone zu verwerfen)
• Optimiert für höhere Taktraten
• High-Bandwidth Cache Controller (Verbesserte gemeinsame Nutzung aller Speicherquellen von HBM2, NAND, RAM und SSD für große Datensets)
• Tiled Rasterization (Draw Stream Binning Rasterizer)
• Direct3d Feature Level 12_1 (im Vergleich zu 12_0 bei Polaris)

Bei den veröffentlichten Benchmarks von AMD für Radeon Vega 10 im Ryzen 7 zeigt sich eine deutlich bessere Leistung als z.B. Kabylake GT3e (Iris Plus 640, 3DMark Time Spy). Der Wert reiht sich knapp unter einer alten Radeon Pro 450 (MBP 15 Entry 2016) und über einer Nvidia Geforce 940MX ein. In Spielen führt der fehlende dedizierte Grafikspeicher aber meist zu einer etwas schwächere Leistung. 

Unter dem SenseMI Banner fasst AMD die Funktionen Pure Power, Precision Boost 2, Mobile XFR, Neural Net Prediction und Smart Prefetch zusammen. Neu für die mobile APU ist Precision Boost 2, womit die Taktfrequenz noch feiner in 25 MHz Schritten gesteuert werden kann. Diese kleinen Schritte sind auch für die Vega Grafikkarte möglich.

Zudem ist Mobile XFR (mXRF) ein neues Feature, mit dem AMD gute Kühllösungen in Notebooks mit einer höheren Performance (= längere Boost-Phasen) belohnen kann. Auch die Oberflächentemperaturen der Bauteile, die der User berührt (Skin Temperature) können bei sauber implementierten Notebooks in die Berechnung aufgenommen werden (wie bei Bristol Ridge). Hier muss jedoch der Notebookhersteller mit AMD zusammenarbeiten und zahlreiche Sensoren verbauen. Ein Aufwand, der in günstigen Notebooks wohl nicht betrieben wird.

Energie-Effizienz

Bis jetzt nutzen die APUs von AMD, aber auch die SoCs von Intel, getrennte Power Rails zur Stromversorgung von Prozessorteil und Grafikkarte. Dadurch musste man für beide einen Overhead einrechnen und war in Bezug auf die maximal zur Verfügung stehende Gesamtleistung limitiert. Durch die gemeinsame Leitung (Unified VDD Power Rail) konnte man die maximale Stromstärke um 36% reduzieren und trotzdem höhere CPU- oder GPU-Stromspitzen ermöglichen (da es in der Praxis kaum zur kompletten Auslastung von CPU und GPU kommt).

Die Spannungswandler (vreg) sind in zwei Stages aufgeteilt. Zuerst gibt es die Spannungswandler auf dem Mainboard und in einer zweiten Phase noch zahlreiche digitale LDOs (Low-Dropout Regulator), welche die Grafikkarte, CPU-Region und auch die CPU-Kerne einzeln ansteuern können. Diese können auch als Power Gate verwendet werden, wenn der Teil nicht benutzt wird. Damit können nun die einzelnen Prozessorkerne pro Kern eine verschiedene Spannung erhalten und effizienter rechnen. Obwohl die einzelnen Kerne der Grafikkarte nicht getrennt angesteuert werden (beim kleinen Polaris Chip pro CU möglich), kann bei niedriger Nutzung 95% der GPU abgeschaltet werden, um Strom zu sparen.