But can it run Crysis bez chladiče?
Zatím čekáme, až nebo zda AMD vydá 7nm Ryzeny 4000 „Renoir“ s integrovanou grafikou pro desktop. Ale jejich mobilní verze vypadá hodně slibně pro úsporný provoz. Dokonce až tak, že dokáže stabilně běžet úplně bez chladiče. To teď vyzkoušel nadšenec do čipů Fritzchen Fritz, který vyrobil fascinující termovizní snímky běžícího APU, na kterých jsou přímo vidět zatížené jednotky, a dokonce takto úplně bez chladiče rozběhl Crysis.
Fritzchen Fritz se dlouhodobě zabývá fotografováním odhalených čipů; jeho snímky jsou mnohem detailnější, než co ukazují přímo výrobci. Nyní publikoval zatím jenom nedestruktivní rentgenový snímek (proto málo kontrastní a černobílý) obrázek notebookového Renoiru Ryzen 3 4300U, potom se ale pustil do focení a natáčení holého čipu termovizí.
Pro kontext: procesory i GPU používají tzv. „flip chip“ pouzdro. Hmotu křemíkového čipu tvoří z velké části jen surový krystalický křemík, samotné integrované obvody jsou vytvořeny na jeho povrchu z jedné strany. Přímo v křemíku se optickou litografií nejprve vytvoří brány tranzistorů, na to jsou pak nanesené kovové vodiče v několika vrstvách (dnes typicky přes deset vrstev). U flip chip techniky se pak na poslední kovovou vrstvu vyvedou už relativně velké kontaktní plošky, čip se obrátí vzhůru nohama a těmito ploškami se připájí na podkladovou desku (tzv. substrát). Integrované obvody jsou proto vespodu a na odhaleném křemíku v CPU nebo GPU proto vždy vidíte jenom hladkou plochu.
Ovšem na fotkách v termovizi, které Fritzchens Fritz pořídil, je to jiné. Vypadá to, že prostupující teplo docela detailně ukazuje, jak a kde jsou jednotlivé struktury na spodní straně aktivní, takže se jasně rýsují čtyři jádra (na čipu je jich osm, ale 4300U jich má aktivních jen polovinu) a také integrované GPU.
Zoomed in version of the infrared video provided by @FritzchensFritz (at 8 times the speed). Thats showing a Ryzen 3 4300U with 4 cores. Only the upper 4 cores of the Zen 2 cluster with 8 are active (to be found in the lower half of the die). Above the cores there is the iGPU. pic.twitter.com/Nh8QXCTeE5
— Andreas Schilling (@aschilling) June 14, 2020
Toto zrychlené video dokonce ukazuje přímo struktury, které se rýsují s detaily jako jsou hranice bloků, vidět jsou dokonce zdá se i bloky cache. Přitom je zdá se vidět i to, jak se zátěž přesouvá mezi jednotlivými jádry (což Windows mimochodem dělá z historických důvodu právě proto, aby se jednotlivým jádrům teplotně ulevilo, což bez chladiče nejspíš může mít slušný efekt).
Je jasné, že úplně bez pasivu a jakéhokoli odvodu tepla mimo kontaktu se vzduchem a s deskou notebooku se nemůže 15W TDP uhladit. Reálně musel Renoir automaticky „throttlovat“ na poměrně nízké efektivní frekvence, výkon a spotřeba tedy asi byly jen zlomkem toho, s čím by Ryzen 3 4300U jel s osazeným chladičem (v Cinebech R15 bylo skóre 327 bodů a 124 bodů v ST; v 3DMarku Time Spy 395 bodů).
Ovšem to, že procesor byl schopen se jen tímto udržet v bezpečné teplotě a dál jet a zpracovávat kód jako by se nic nedělo, je pozitivní a ukazuje na dobře zvládnutou a pružnou správu frekvencí a spotřeby (a samozřejmě také na fungující ochranu před přehřátím).
Na tomto videu ukazuje Fritzchens Fritz běh hry Crysis, která překvapivě vypadá hratelně – pohyb je plynulý (i když jsou FPS jen někde mezi 20 a 40 snímky za sekundu). Tato hra je přes svůj někdejší věhlas mimořádně krutého benchmarku už hodně stará a tedy nenáročná. Poté na videu můžete vidět běh testu 3DMark Time Spy, kde je už aktivní ochrana proti přehřátí a throttling jasně vidět. Obraz je jak se říká „slideshow“. Ovšem test se (poskoky vpřed) hýbe a doběhne.
Doporučujeme prohlédnout tento záznam celý, například v čase 3:55 až 4:30 a pak zejména 4:40 až 5:00 je nejlépe vidět střídavá aktivita jader dole a GPU nahoře.
Podle popisu videa je při tomto pokusu notebook sice bez svého originálního chlazení (heatpipe a pasiv jsou pryč, ačkoliv ventilátor je stále na místě), ale je třeba říci, že procesor/APU nebyl ponechán úplně bez pomoci. Má snížený limit maximální teploty na 90 stupňů proti zřejmě vyššímu defaultu. A jak je vidět na videu, na šasi notebooku je nastojato položený 120mm ventilátor, který ovšem nefouká úplně přímo na čip (okrajově ovšem ano), ale zejména do prostoru nad čipem. Tento ventilátor běží na nízkých otáčkách, jelikož je napájený 5 V, ale i malý airflow zde asi hodně pomáhá.
Just a quick look under the hood. Lenovo IdeaPad with AMD Ryzen 3 4300U (Renoir). pic.twitter.com/wUFONLJ3hm
— Fritzchens Fritz (@FritzchensFritz) June 11, 2020
Zde ještě na závěr máte pro srovnání ony (zřejmě rentgenové) fotografie Ryzenu 3 4300U z webu HardwareLuxx.de, který na práci tohoto fotografa trvale upozorňuje. Dalšími detailními čipy od Fritzchens Fritze se můžete pokochat zde v jeho online galerii fotek – kromě aktuálních GPU a CPU takto vyfotil i hodně „retro“ GPU a CPU od devadesátých let až po dnešek, stojí to za to.
Kdyby Renoir přišel sice jen s dvanácti vlákny, ale posíleným gpu a na špici i přidruženou HBM! Škoda, že tohle hardwarové porno nám prudérní AMD neukáže.