Může Zen 5 zvednout výkon na jádro až o 40 % proti Zenu 4?

Množí se zprávy připisující nové architektuře od AMD mnohem vyšší výkon, než se typicky čeká

Blíží se chvíle, kdy AMD – letos v druhé polovině roku – vydá procesory s novou architekturou Zen 5, které by měly být největším skokem od prvního Zenu. Okolo jejich výkonu je to ale dost nejasné – na jednu stranu materiály AMD mluví o zvýšení výkonu na 1 MHz o 10–15 % nebo o něco víc, současně se ale objevují zvěsti hovořící o 30%, nebo teď dokonce 40% navýšení výkonu. Čemu z toho tedy věřit a na co si dát pozor?

Pokud jde o první konzervativnější údaj, ten pochází z docela dobrých zdrojů. Uvádí to dokument AMD, který sice ukázal youtuber Moore’s Law is Dead, ale architektonické detaily byly mezi tím oficiálně potvrzeny a obecně tyto slajdy vypadají reálně, takže bychom o pravosti moc nepochybovali. Tento dokument uvádí, že Zen 5 má mít proti Zenu 4 vyšší IPC (tedy výkon při stejné frekvenci) o 10–15+ %. Ono plus indikuje, že jde o konzervativní číslo a realita může být lepší, tedy například i 18 %, firma si nechává nějakou rezervu pro případ, že se na jádru něco pokazí.

I pokud ale bereme onu rezervu v potaz, je to stále v rozporu s druhou skupinou neoficiálních zpráv a drbů, které mluví o tom, že by výkon a/nebo IPC měly jít nahoru třeba o 30 %. Teď čerstvě například leaker Kepler_L2 uvádí (na fóru AnandTech), že výkon na jedno jádro má u Zenu 5 stoupnout o víc jak 40 % proti Zenu 4. To je od oněch „10–15+ %“ hodně vzdáleno.

O těchto vysokých číslech asi lze říct, že pravděpodobně nepůjde o „IPC“ (tedy navýšení výkonu na úrovni architektury izolovaně od frekvencí) a asi ani o nárůst jednovláknového výkonu, tak jak ho obvykle definujeme, tedy v obvyklých uživatelských programech běžících v jednom vlákně. Zen 5 totiž asi o moc nepřekoná (pokud vůbec) maximální boostové frekvence procesorů s jádry Zen 4, které jsou mezi 5,0–5,7 GHz.

Proč +40 % výkonu v mnohovláknových testech neznamená 40% zlepšení v jednom vlákně

Je tedy vůbec možné, aby někde vycházel výkon vyšší o 40 % „na jedno jádro“? Patrně ano, ale je třeba vzít v úvahu, že toto číslo asi platí pro serverové procesory. Má konkrétně jít o nárůst výkonu na jedno jádro v benchmarku SPEC CPU 2017, přesněji asi SPECint, tedy celočíselné části (nikoliv floating-point). Důležité je, že jde o mnohojádrový benchmark „rate“, kde je pak celkové skóre vyděleno počtem pracovních vláken nebo jader, čímž se teprve dostává zmiňovaný výkon na jedno jádro. Přes to, že se hovoří o výkonu na jádro, jde tedy o skóre z testu mnohovláknového výkonu.

Toto právě asi může být důvod, proč je nárůst výkonu údajně tak velký, ačkoliv by IPC mělo stoupnout jen o něco přes 15 %. Také jde nejspíš o údaj pro serverový procesor Epyc se Zenem 5 (ten má kódové označení Turin) srovnávaný s Epycem 9004 Genoa, ne o nárůst výkonu na Ryzenech. Je několik věcí, které mohou 40% nárůst výkonu při méně než 20% zlepšení IPC vysvětlovat.

To, co vás asi napadne jako první, je, že Zen 5 bude v zátěži dosahovat vyšších taktů než Zen 4, což by mohlo v mnohovláknových úlohách (na rozdíl od jednovláknových) na serverových procesorech asi nastat, protože jejich pracovní takty nejsou blízko maxima. Nicméně podle leakera toto není důvodem, nebo ne hlavním, takty asi budou plus minus stejné. Tak jako tak ale striktně jednovláknovému výkonu desktopových a notebookových procesorů Ryzen 9000 tento faktor nebude moci pomoct, protože tam už asi Zen 5 výš než Zen 4 o moc nepůjde.

Lepší škálování, ne přímo lepší výkon jádra?

Hlavním faktorem zde je asi to, že je řeč o mnohovláknovém výkonu, byť rozpočítaném na jedno jádro. To znamená, že se může projevovat lepší tzv. škálování z jednoho na více vláken, které vůbec nemusí znamenat, že naměříte lepší výkon, i pokud použijete vlákno jediné.

Zen 5 má výrazně širší jádro s šesti ALU (+50 %), což ale pravděpodobně znamená, že při typickém zpracovávání jednovláknového programu zůstane víc nevyužitých výpočetních prostředků. Tyto nevyužité prostředky zužitkovává SMT díky zpracování dvou vláken současně. Toto znamená, že Zen 5 by mohl mít lepší výkonnostní zisk při použití SMT – pokud například na Zenu 4 typicky SMT přidává 10–15 % mnohovláknového výkonu, pak by to u Zen 5 mohlo být třeba 15–25 % (čísla jsme si vymysleli jen pro ilustraci). Zde je ale důležité, že tento výnos ze SMD se projeví jen v mnohovláknové úloze, ne v jednovláknových programech. Tudíž může přispět k tomu, že v jednovláknovém programu vám vyjde IPC lepší o 15 %, ale celkově procesor se stejným počtem jader a vláken dá o 40 % lepší výkon.

Epyc bude mít výhodu rychlejších pamětí, Ryzen ne

Další takovou věcí je propustnost pamětí, která obvykle nelimitujete výkon v jednovláknovém programu, ale mnohovláknové obvykle omezuje dost. A nedávné úniky ukazují, že serverová verze Zenu 5 zřejmě bude oficiálně podporovat paměti DDR5-6000, což znamená o 25 % lepší propustnost pamětí proti Zenu 4 (serverový Epyc 9004 podporuje jen DDR5-4800) a tím pádem potenciál pro zlepšení mnohovláknového výkonu.

Tento faktor ale asi nepomůže desktopovým a notebookovým Ryzenům 9000 s jádry Zen 5, které již takto rychlé paměti používají přes XMP profily a desktopový Zen 5 nejspíš asi ani podporu pamětí o moc nezlepší (možná z DDR5-5200 na DDR5-5600). Tak jako tak toto asi víceméně nehne s výkonem jednovláknových aplikací.

Je třeba říct, že obecně může lepší škálování výkonu na mnohovlákno jako v testu SPECint rate být způsobeno různými zlepšeními, která budou aplikována jen do serverové verze procesorů, a nikoliv do desktopových Ryzenů. Ty určitě používají stejný IO čiplet (zatímco u serverové verze to tak jisté není), propojovací logiku a paměťový řadič jako Zen 4. Onen větší výnos SMT by ale mohl nastat i u Ryzenů.

AVX-512?

Je také možné, že test SPEC 2017 těží hodně z implementace AVX-512 jádrem Zen 5. To bude mít plně 512bitové pipeline vykonávající tyto instrukce, takže při jejich použití může narůst výkon v určité dílčí části nějakých algoritmů až o 100 %. A to může ohnout nárůst výkonu v SPECint až na těch 40 %, přestože ve většině programů se budeme bavit jen o těch 15–20 %. Alespoň by ale mohlo platit, že tyto zisky z AVX-512 budou u SPEC 2017 vidět i na desktopových (a notebookových) procesorech. Tedy pokud nebudou podmíněné současným zlepšením propustnosti pamětí DDR5…

Jak tedy vidíte, ony zprávy o 30–40% zlepšení výkonu na jádro, nebo dokonce o takto vysokém zlepšení IPC (při měření v mnohovláknových aplikacích!) klidně mohou být pravdivé. Ale přitom to vůbec nemusí stejně vypadat v jednovláknovém výkonu, který nejvíc sledujeme v recenzích PC procesorů, tedy v testech, jako je Geekbench (ST), Cinebech ST, CPU-Z nebo v testech herního výkonu. Tam klidně může nastat zlepšení výkonu jen o těch 15 % plus třeba něco málo.

Tudíž při vyhlížení Ryzenů 9000 zachovejte chladnou hlavu a nemějte nějaká přehnaná očekávání. Ta hodně často vedou ke zklamání (jak ví třeba ti, kdo očekávali enormní skoky v IPC od procesorů Apple M3 a od telefonního A17 Pro).

Zdroj: VideoCardz, AnandTech (fórum)

Jan Olšan, redaktor Cnews.cz


  •  
  •  
  •  
Flattr this!

Zen 5: Nejinovativnější jádro AMD od původního Zenu [rozbor]

Jsou to zhruba dva týdny do vydání procesorů AMD s novou architekturou Zen 5. Tento týden jsme se k těmto CPU dozvěděli konečně pořádné podrobnosti o jejich samotné architektuře, které AMD zveřejnilo na akci Tech Day. Už tedy můžeme rozebrat změny, které firma udělala v jádru oproti Zenu 4 – a že jsou hodně rozsáhlé, asi více, než se v červnu zdálo. A firma také zopakovala příslib 16% zvýšení IPC u těchto procesorů. Celý článok „Zen 5: Nejinovativnější jádro AMD od původního Zenu [rozbor]“ »

  •  
  •  
  •  

Ryzeny 9000 mají vyšší maximální takt, než je oficiální boost

AMD už na Computexu 2024 začátkem června oznámilo parametry procesorů Ryzen 9000, což jsou desktopové procesory s novou architekturou Zen 5 pro socket AM5 včetně frekvencí. Maximální takty u nejvýkonnějšího modelu jsou nakonec přesně stejné jako u Zenu 4 (5,7 GHz u Ryzenu 7950X), ale to ještě nebyla úplně konečná odpověď. Jako v předchozích generacích je totiž maximální takt ve skutečnosti vyšší než oficiální číslo. Celý článok „Ryzeny 9000 mají vyšší maximální takt, než je oficiální boost“ »

  •  
  •  
  •  

„Všetky“ grafické karty v analýze hlučnosti cievok

Počet otestovaných grafických kariet za uplynulé obdobie sa dostal na číslo 30, po ktorom sa môžeme trochu zastaviť a špeciálne sa zamerať na hlučnosť cievok. Tá bola v rámci štandardných meraní zaznamenávaná vždy, ale vo veľkých testoch s kopou iných informácií, sa tieto unikátne údaje strácali. Aj preto to bude teraz, v rámci tohto článku iba k nim. Ktorá z moderných grafických kariet má teda tichšie cievky? Celý článok „„Všetky“ grafické karty v analýze hlučnosti cievok“ »

  •  
  •  
  •  

Komentáre (9) Pridať komentár

    1. Ta formulace (u zdroje…) je „core fore core“. Vychází to z mnohovláknového skóre (měření v monohovláknové zátěži), ale v přepočtu na jedno jádro (nebo na stejný počet jader).

      Ale v tom článku by to mělo být myslím jasné.

      1. uvidime, ked tu budu hotove produkty 🙂 Ako som pisal uz na cnews, premna bude uspech, ked 6jadro dobehne „stare“ 8jadro, 8jadro sa priblizi „staremu“ 12jadru atd. Proste o level vyssie. Ako je teraz 7700x podobne vykonny ako 5900

  1. Vyckavani na nejakou novou prevratnou teechnologii ktera ze dne na den pronese dojnasobek vykonu, je zbytecne.
    Soucasne korporace maji dobre propracovane metodiky cenotvorby, a tak je kazda nova technologie tak predrazena, ze si pri jejim nastupu koupi jen nadsenci, nebo ti co skutecne musi (je to jejich zaklad podnikani).

    Tim se zajisti, ze distribucni retezce nezkolabuji, z duvodu “ cekam mesic na novou technologii proto si nekoupim starou“
    tenhle smrtici effekt je zcela potlacen.

    Pro koncoveho zakaznika, tato cenotvorba znamena, ze cena za jednotku vypocetniho vykonu klesa v case temer linerane.
    (jiste, existuji cerne labute typu krypto-horeecka a regrese cen grafik) nicmene, pokud jde vse podle planu, dostupnost vykonu je davkovana po malinkych krocich, mesicne. Radeji nez, jednou za x let mega skok.

    Zkratka, prichodem libovolne generace chipu, nedojde nikdy ke skokovemu navyseni pomeru Kc/vypocetni_vykon.

    1. To platí pro monopol a kartel. V konkurenčním prostředí se taková věc samozřejmě odehrát může, očividně u první generace Ryzen.

    2. ano, preto nemalo vyznam menit intel4000 az do 7000, potom prisiel ryzen a celkom velky skok vo vykone intel8000. Ibaze ty mozes chciet menit procesor aj preto, aby ti relativne drahy kus nezostal v pocitaci navzdy (ako mne 4790) a nie iba koli rozdielu vykonu. Takze ak teraz mam ryzen7700, tak ho velmi rad vymenim za „9700“, ked bude rozumny doplatok a tych 40% navysenie vykonu z nadpisu. Samozrejme pri zachovani 90W… 7700 predam teraz, kym este ma cenu, aktualne je 328€. Pride doba, ked bude mat hodnotu len 82€,.. ako ryz3600 teraz, a na zaciatku 2020 stal 210€. Robil som to rovnako v casoch sAM2/3, potom s intelom sa nedalo, teraz sa zas da. Procesor mam cca rok, vymenim za vykonnejsi, doska zostava.

      1. vypadlo mi tam „nemalo vyznam menit 4000 az do 7000 !!aj keby boli kompatiilne!! Ten edit by sa tu vazne hodil…

    1. písal to 25.3.2024, žiadny 1. apríl 🙂
      A zďaleka tam nebol prvý čo písal o náraste výkonu o 40%, a legendárny Jim Keller očakával 30% už pred rokom (v prezentácii o CPU od Tenstorrent kde pracuje).

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *