AMD 发布 Ryzen 9 系列移动 CPU,笔记本市场变天了么?

四年前,如果你咨询笔记本电脑行情,告诉别人自己想要买一款处理器代号为 A 开头的笔记本时,对方往往会一边苦口婆心的的劝你:「千万不要买 AMD 的笔记本啊,balabala」最后还会喊一句,「i3 默秒全」。

但最近,我发现身边有越来越多的朋友在讨论 AMD 笔记本,不少朋友甚至直接表示,「新的 Ryzen 4000 有点香啊,等新机器出来就入手。」

这四年,AMD 是如何一步步逆转笔记本市场口碑的,Ryzen 4000 系列能否让 AMD 在笔记本市场咸鱼翻身,我们还要从 APU 时代说起。

推土机时代:APU 的心酸往事

在 AMD 的战略中,笔记本电脑想要实现低功耗,就必须将传统的 CPU 与 GPU 进行融合,AMD 将其称为「异构系统架构」。最终落实到产品,就是我们熟悉的 APU 。

AMD 的思路很好,异构计算不但可以让 CPU 和 GPU 发挥自身优势,提高系统效率。一颗芯片解决所有问题也是一个更具性价比的选择,用户不再需要单独购买显卡就可以获得足够好的图形、视频和游戏体验。

▲ 各代 APU 合影

想法虽好,但由于推土机架构的低效和自家晶圆厂的工艺不争气。AMD 一直被 Intel 甩在身后。当 2014 年 Intel 五代酷睿进入 14nm 时代时, AMD 的 APU 才刚刚用上 28nm 工艺,并一直用到了七代 APU 。

▲ 2017 年 1 月的 CPU 天梯图,当时 FX 8800P 和 i3 6100H 性能差距不大

第七代 APU 到底有多惨呢,以当时最高端的 FX-9800P 为例,它的性能甚至比不上隔壁家的 i3 低压处理器。

当时 AMD 在笔记本已经下沉到了鄙视链的底端,大家一听到 APU, 一看到 FX,A10,A12 开头的笔记本,话都不说,转头就走。这类笔记本也戏称为「学霸专用机」——又卡又慢,玩个 LOL 都费劲。

▲ 至尊性能,你也被这个标志骗到过么?

Ryzen 到来,AMD 绝地求生

好在 2017 年,AMD 终于推出了 Zen 架构的 Ryzen 处理器,格罗方德也终于用上了 14nm 工艺,初步赶上了 Intel 的步伐。

▲ Zen 一代

Zen 架构在 IPC 上对比之前的推土机架构有 40% 的提升,配上 CCX 堆核心的战略,逼迫 Intel 挤出牙膏,将笔记本带入了 4C/8T 时代。初代的 Ryzen 其实在多核性上已经接近同等级的 Intel 产品,但在单核的性能上仍然落后不少。GPU 架构则升级到了 Vega ,核显超过入门级独显级别。

▲ Zen 的时间轴

但由于架构较新,驱动、游戏优化等问题,跑分出色的锐龙 APU 在实际应用和游戏场景中仍然比不上 Intel。虽然惠普、联想等电脑厂商纷纷推出搭载 Ryzen APU 的电脑,但被「推土机」伤害过的消费者还没有缓过劲来,并没将 AMD 看成 Intel 的对手,但人们也承认: AMD 在笔记本电脑领域与 Intel 也有了一战之力。

但人们对 AMD 的期望不止如此,他们希望 AMD 能带给 Intel 压力,促使其快速进步。Intel 已经连续 5 代 CPU 都在使用 14nm 工艺,新的 10nm 工艺还迟迟无法量产,要知道隔壁的手机 SoC 已经准备进入 7nm 时代了。

▲ AMD 与 Intel 的制程对比

鉴于格罗方德在研发 14nm 工艺上的表现,AMD 心里明白,等格罗方德的 7nm 工艺上马,对手估计都用上 5nm 了。想清楚了这一点后,AMD 果断放弃了格罗方德这个拖油瓶,转头扑向台积电和三星的怀抱。

2019 年上半年,AMD 发布了第二代移动 Ryzen 处理器—— Ryzen 3000 系列。架构改进到 Zen+ ,工艺升级为 12nm,针对第一代移动 Ryzen 的缓存、内存延迟问题进行了优化改进,功耗比也提升不少。

▲ 进入 4C/8T 时代

第二代移动 Ryzen 性能相对一代提升只有 10% ,相对 Intel 的差距也进一步缩小,甚至已经开始在中低端市场上侵蚀 Intel 份额。

按照以往的剧本,Intel 这时候应该使出全力,宣布 10nm 全系标配,再次将 AMD 踩在脚下。但 Intel i5/i7 系列在 10nm 工艺上良率太低。迫于出货压力,只能先在低功耗市场铺货 10nm 处理器。在高端的 i5/i7/i9 上继续使用 14nm+++ 制程。

▲ 14nm 工艺的 Comet Lake-H

虽然我们知道, Intel 10nm 制程强过台积电的 7nm,甚至在密度上堪比台积电的 7nm 改进工艺 N7+ 。但在标压处理器的市场上,AMD 的 7nm 工艺还是有优势的。

Ryzen 4000,AMD 反攻移动市场的利刃

AMD 正是抓住了 Intel 制程工艺尚未完全普及的时间差,在今年年初的 CES 2020 上发布了第三代移动端 Ryzen 处理器,也就是前几天公布所有细节的 Ryzen 4000 系列,它是 AMD 移动处理器的一次全面进化。

Ryzen 4000 全系都用上了 7nm 工艺,相对 14nm+++ 制程,有明显的工艺优势。

之前在桌面级的 Ryzen 三代上,Zen 2 在工艺、封装、单核及多核上都有着全面的改进。

其中包括继承 SMT 多线程技术,加入了新的 TAGE 分支预测,使分支预测的误命中率减少了 30%,大幅提升命中精度和效能。AVX2 指令也得到了完全支持,位宽从 128bit 提升到了 256bit,浮点性能直接翻倍。

整数执行单元中,调度器从 84 个增加到了 92 个,物理寄存器从 168 个增加到了 180 个,从每周期 6 发射提升到了 7 发射,进一步优化执行单元的效率及执行速度。

CCX 模块和 I/O 模块分离,采用不同的工艺制造,减少产能压力。连接 CCX 模块的 IF 总线也进化到了第二代,改善了并行、延迟和处理器效能。

一整个操作下来,Zen 2 架构的单核 IPC 相较上代大幅提升,一举改变了 Ryzen 单核性能差的缺点。由于采用了 CCX 模块化设计,多核相对 Intel 也更好

当然,考虑到移动端对芯片面积有着更严苛的要求,之前桌面 Ryzen 采用的 Chiplets 小芯片分核封装是没办法在笔记本电脑中使用的。

所以 AMD 在 Ryzen 4000 系列上舍弃了 Chiplets 封装结构,将 CCX 模块和 IO 模块封装在同一块芯片上,IF 总线连接 CCX 和 I/O。核显模块则由横置的 8 组 CU 组成,值得一提的是,Ryzen 4000 的核显采用了 Vega 的 3D 运算模块和 Navi 架构的编码解码引擎、显示特性模块组合而成,性能相对上代有着 59% 的提升。

▲ APU 时间线

由于不再使用 Chiplets 封装,三代移动 Ryzen 的总线带宽和核内延迟有了显著降低。再加上 7 nm 工艺的加持,芯片能效比也有进一步提升。

当然,单芯片封装也有它的缺点,由于芯片大小限制,CCX 最多只能有两组,也就是 8 核。由于还需要为 Vega 留出空间,L3 缓存和 CU 单元也不得有所取舍。

在架构和制程的大步跃进下,Ryzen 4000 相对上代 IPC 性能提升 15%,单线程性能提升了 25%,单位能效直接翻倍。其中 15% 源自 IPC 性能提升,17% 源自设计改良提升,47% 源自 7nm 制造工艺提升。

对于笔记本来说,处理器究竟能发挥多大性能,不仅要看它的核心数量,频率规格,更重要的是看它的 TDP 和单位能耗比,单位能耗比越低的处理器,Boost 的时间就越长,性能释放的也更加充分。

得益于更高的功耗比和单核性能,TDP 同为 15W 的 Ryzen7 4800U 单线程性能比 3700U 提升了 25%。

接口和通道支持方面,Zen 2 加持的 Ryzen 4000 终于支持了最新的 Wi-Fi 6,4xPCIe 通道,NVMe,USB-C,LPDDR4X 4266 内存,算是补上了 A 家在笔记本端的短板。

在 CES 发布会上,AMD 已经用 15W 低压的 Ryzen 7 4800U 对比了 Intel 最新的十代低压处理器,根据 AMD 的测试,4800U 在 Cinebench R20 和 3D Mark 的多核测试中拥有碾压级的优势。

主流游戏本采用的标压处理器上,8C/16T 的 Ryzen 7 4800H 也在性能测试中轻松战胜了 6C/12T 的 i7-9750H 。就连同样是 8C/16T 的 i9-9880H,也被 Ryzen 7 4800H 打落马下。

现在,AMD 又公布了顶级性能的 Ryzen 9 系列,其中包括 4900H 和 4900HS 两款,都是 8C/16T ,拥有更多的 CU 单元,提升了基频和 Boost 频率,直接对标酷睿 i9 ,挑战 Intel 移动市场老大的地位。

根据 AMD 官方的测试结果,Ryzen 9 4800HS(35W TDP)在 Cinebench R20、视频解码、图片渲染等多核项目上,都强于 45W TDP 的 i9-9880H。

AMD 已全面出击,移动市场将变天

一步一个脚印,AMD 终于等到这一天。这两年,我们已经在 PC 市场上看到了 AMD 迅速崛起,份额步步攀升的身影。但在笔记本市场中,AMD 因为口碑差和性能功耗比的落后,依旧无法威胁到 Intel 在轻薄本和高端性能笔记本的市场地位,只能靠性价比进攻中低端市场。

Ryzen 4000 系列的问世终于改变了这一局面,Zen 2 架构 + 台积电 7nm 工艺,让移动三代 Ryzen 在 TDP 不变的情况下性能大幅提升,功耗比更优秀。出色的纸面性能不仅让消费者大呼「AMD Yes」,也让厂商有了更多的供应链议价权,动摇了 Intel 在移动市场「一言堂」的地位。

过去只有价格上万、甚至几万的笔记本电脑,才有资格享受 8 核 16 线处理器的顶级性能。现在 Ryzen 将这一规格下放到万元以内,推动行业进步的同时,也确实带给消费者更多的实惠。

一枝独放不是春,万紫千红春满园。

如今手持 Ryzen 4000 的 AMD 已经将花种到了 Intel 的后花园,Intel 今年将如何应对,下半年就见分晓。

在为大战见分晓前,我想先为 AMD 喝彩一声:「AMD Yes!」。

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