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AMD stellt Zen-2-basierte "Renoir"-APU für Ryzen 4000 U/H/G Serien vor

Der Hauptteil von AMDs Ausführungen zu deren CES 2020 Liveshow erging bezüglich der neuen Mobile-Prozessoren von AMD, welche nunmehr ebenfalls auf Zen 2 basieren. Hierfür setzt AMD die neue APU "Renoir" an, welche nachfolgend in den Prozessoren-Serien "Ryzen 4000U" (15W-Notebooks, ab Februar), "Ryzen 4000H" (45W-Notebooks, ab Februar) und "Ryzen 4000G" (65W-Desktops, später im Jahr) Verwendung finden wird. Wie erwartet (und auch von AMD lange Zeit vorab bereits indirekt genannt), stellt Renoir weiterhin ein monolitisches Chipdesign dar, findet der Chiplet-Ansatz von Zen 2 hier also noch keine Anwendung. Auf der Renoir-APU integriert AMD dann acht CPU-Kerne auf Zen-2-Basis, mit allerdings von original 32 MB auf nunmehr 8 MB gevierteltem Level3-Cache, acht Shader-Cluster auf Vega-Basis, ein PCI Express 3.0 Interface (zur Anbindung weiterer Grafiklösungen) sowie ein DualChannel-Speicherinterface, welches nunmehr immerhin bis zu DDR4/3200 oder LPDDR4/4266 beherrscht.

    AMD "Renoir"

  • 7nm Fertigung von TSMC
  • Chipfläche gemäß ersten Schätzungen bei ca. 150mm²
  • monolithisches Design mit integriertem I/O-Teil und integrierter Grafik
  • CPU basierend auf Zen 2: 8 CPU-Kerne samt SMT mit 8 MB Level3-Cache
  • iGPU basierend auf Vega: 8 Shader-Cluster mit max. 512 Shader-Einheiten
  • DualChannel-Speicherinterface für maximal DDR4/3200 oder LPDDR4/4266
  • PCI Express 3.0 (mit wahrscheinlich nur 8 Lanes)
  • Verkaufsnamen: Ryzen 4000U (15W-Notebooks, ab Februar), Ryzen 4000H (45W-Notebooks, ab Februar) & Ryzen 4000G (65W-Desktops, später im Jahr)

Einigen dieser Technik-Spezifikationen sind schon gewisse Abspeckungen zu entnehmen: Es gibt nur PCI Express 3.0 (mit wahrscheinlich wieder nur 8 Lanes) und nicht das bei Zen 2 eigentlich eingeführte PCI Express 4.0. Der Level3-Cache wird wie gesagt gegenüber dem Standard von Zen 2 geviertelt und die Anzahl der Shader-Cluster sinkt gegenüber früheren AMD-APUs von maximal 11 auf nunmehr nur noch maximal 8. Das Ziel dieser Abspeckungen liegt natürlich darin, einen für diese Produkt-Klasse sinnvollen Mix aus Feature-Vielfalt, deren tatsächlicher Notwendigkeit und der dafür benötigten Chipfläche zu finden. Denn insbesondere integrierte Grafik und viel Cache gehen zu Lasten der Chipfläche, was sich AMD bei einem solchen stark im Preiskampf stehenden Produkt kaum leisten kann – gerade nicht nach der Verdopplung der Anzahl der CPU-Kerne. Und somit kommt die Renoir-APU nach ersten Schätzungen auf Basis des in die Kameras gehaltenen Renoir-Dies auf eine Chipfläche von ca. 150mm² – was kleiner ist als die vorhergehenden APUs "Raven Ridge" & "Picasso" (jeweils 210mm² in der 14/12nm-Fertigung).

Raven Ridge Picasso Renoir
Verkaufsnamen Ryzen 2000 U/H/G Serien Ryzen 3000 U/H/G Serien Ryzen 4000 U/H/G Serien
Fertigung 210mm², 14nm GlobalFoundries 210mm², 12nm GlobalFoundries ~150mm², 7nm TSMC
Aufbau monolithisch monolitihsch monolithisch
CPU Zen 1, max. 4C (+SMT, 4 MB L3) Zen+, max. 4C (+SMT, 4 MB L3) Zen 2, max. 8C (+SMT, 8 MB L3)
iGPU Vega, max. 11 CU (@ max. 1300 MHz) Vega, max. 11 CU (@ max. 1400 MHz) Vega, max. 8 CU (@ max. 1750 MHz)
Speicher max. DDR4/2933 max. DDR4/2933 max. DDR4/3200 oder LPDDR4/4266
Release 26. Oktober 2017 6. Januar 2019 6. Januar 2020

Beachtenswert an den Abspeckungen ist insbesondere die (nominelle) Zurücknahme der Grafik-Hardware – was ziemlich ungewöhnlich ist und vorab auch genau anders herum vermutet wurde. Immerhin trägt Renoir somit nunmehr -27% weniger Shader-Cluster als Raven Ridge & Picasso, was schon eine erhebliche Differenz darstellt. Andererseits taktet die Renoir-iGPU auch mit 1400-1750 MHz deutlich kräftiger als die Picasso-APU mit 1000-1400 MHz, hinzu kommt der bessere Speichersupport: Anstatt maximal DDR4/2933 bei Picasso gibt es nunmehr bis zu DDR4/3200 oder LPDDR4/4266. Sofern man dies ausnutzt, sollte die Grafik-Performance von Renoir mindestens gleichwertig sein, hat (wegen des hohen Einfluß des Speichertakts) sogar das Potential für mehr Grafik-Power als bei Picasso. Der "Rückschritt" bezieht sich hierbei somit eher nur auf die pure Anzahl der verbauten Hardware-Einheiten, bei der iGPU-Performance dürfte es dagegen kaum echte Rückschritte geben.

Nichtsdestotrotz ist hier ein kleiner Paradigmen-Wechsel zu sehen, gerade wo AMD bisher seine iGPU-Stärke jederzeit betont hat und auch meistens mit noch stärkeren iGPUs angetreten ist. Mittels Renoir verschiebt man die Relationen hingegen deutlich zugunsten des CPU-Teils – welcher dann den Dimensionssprung von 4 auf 8 CPU-Kerne sowie von Zen+ auf Zen 2 hinlegt. Dies dürfte nicht nur eine Entscheidung sein zugunsten der These, das man bereits über genügend iGPU-Power verfügt, sondern vor allem auch dem Gedanken folgen, das AMD bei den daraus primär resultierenden Notebook-Prozessoren über eine noch höhere iGPU-Power nicht wirklich etwas gewinnt – weder Notebook-Hersteller noch (in bedeutsamen Maßstab) Notebook-Käufer. Jene achten eben (neben der Problemlosigkeit des Designs) in erster Linie auf Prozessoren-Power, womit AMD bei Renoir eben nun genau das bietet – Prozessoren-Power für Mobile-Bedürfnisse fast im Übermaß.

Denn im Gegensatz zu Intel, wo Sechskern- und Achtkern-Prozessoren im Mobile-Segment eher nur an der absoluten Leistungsspitze (zu entsprechenden Preislagen) zu finden sind und das Gros des Angebots-Portfolios weiterhin Vierkerner darstellen, geht AMD bei den Ryzen 4000 U/H-Serien gleich in die Vollen und offeriert ein Produkt-Portfolio, welches primär Sechskerner und Achtkerner für den Mobile-Einsatz aufbietet. Leider fehlen an dieser Stelle irgendwelche Preisangaben, womit dies nicht gänzlich sicher abschätzbar ist. Andererseits kann sich AMD als weiterhin klarer Herausforderer im Mobile-Segment irgendwelche hohen Preise ganz sicher nicht leisten, ergo dürften jene Sechs- und Achtkerner wohl zu gangbaren Preisen für die Notebook-Hersteller erhältlich sein. AMD bringt somit die mit dem initialen Zen-Release gestarteten "Kern-Kriege" ("Core Wars") letztlich auch ins Mobile-Segment – eine Marktoffensive, welcher sich Intel nachfolgend wird stellen müssen.

Kerne Takt L2+L3 iGPU TDP Release
Ryzen 7 4800H 8C/16T 2.9/4.2 GHz 4+8 MB Vega 7 @ ≤ 1600 MHz 45W (35-54W) 6. Jan. 2020
Ryzen 7 4800HS * 8C/16T 2.9/4.2 GHz 4+8 MB Vega 7 @ ≤ 1600 MHz 35W 6. Jan. 2020
Ryzen 5 4600H 6C/12T 3.0/4.0 GHz 3+8 MB Vega 6 @ ≤ 1500 MHz 45W (35-54W) 6. Jan. 2020
Ryzen 7 4800U 8C/16T 1.8/4.2 GHz 4+8 MB Vega 8 @ ≤ 1750 MHz 15W (10-25W) 6. Jan. 2020
Ryzen 7 4700U 8C/8T 2.0/4.1 GHz 4+8 MB Vega 7 @ ≤ 1600 MHz 15W (10-25W) 6. Jan. 2020
Ryzen 5 4600U 6C/12T 2.1/4.0 GHz 3+8 MB Vega 6 @ ≤ 1500 MHz 15W (10-25W) 6. Jan. 2020
Ryzen 5 4500U 6C/6T 2.3/4.0 GHz 3+8 MB Vega 6 @ ≤ 1500 MHz 15W (10-25W) 6. Jan. 2020
Ryzen 3 4300U 4C/4T 2.7/3.7 GHz 2+4 MB Vega 5 @ ≤ 1400 MHz 15W (10-25W) 6. Jan. 2020
* ... Ryzen 7 4800HS wird für 6 Monate exklusiv nur in Asus-Geräten erhältlich sein

Die "Ryzen 4000G" Serie an nachfolgenden Desktop-APUs wurde nicht erwähnt, ist aber nur folgerichtig – zu einem späteren Termin natürlich, zuerst wird AMD die Bedürfnisse der Notebook-Hersteller bedienen. Mit Renoir im Desktop-Segment geht AMD dabei teilweise in Konkurrenz zu seinen eigenen Zen-2-Prozessoren, wo schließlich auch die Sechskern- und Achtkern-Modelle das Rückgrat des eigenen Angebots-Portfolios darstellen. Andererseits dürfte sich Renoir aufgrund seiner Mobile-Ausrichtung in der Spitze vermutlich nicht so gut wie Ryzen 3000 takten lassen, der geviertelte Level3-Cache wird auch etwas an Performance kosten. Dennoch dürften entsprechende (natürlich voll ausgefahrene) Desktop-Produkte interessant werden, wobei AMD in diesem Fall die bisher günstigen APU-Preise des Desktop-Segments vermutlich nicht mehr halten kann (ansonsten würde man Ryzen 3000 glatt unterminieren).

Nachtrag vom 17. März 2020

AMD hat am Montag mit dem "Ryzen 9 4900H" ein erstes Ryzen-9-Modell auf Basis einer 7nm-APU "Renoir" vorgestellt – begleitet von einer faktischen Nochmal-Vorstellung von Renoir, obwohl selbige eigentlich schon zum Jahresanfang (zur CES 2020) abgehandelt wurde. Hintergrund dessen ist ein im Februar abgelaufener "Ryzen Mobile Tech Day 2020", welcher weitere Hintergrund-Informationen zu Renoir lieferte und am Montag zusammen mit ersten unabhängigen Benchmark-Werte ausgewertet werden sollte. Die unabhängigen Benchmark-Werte musste man allerdings aufgrund des mangels an Testgeräten (wie auch kaufbaren Geräten) verschieben, insofern bleibt es (vorerst) bei den tiefergehenden Technik-Analysen seitens Golem, ComputerBase & Heise. Zu erfahren sind dabei u.a. offizielle Angaben zum Renoir-SoC selber: Jener trägt 9,8 Mrd. Transistoren auf 156mm² Chipfläche, welcher unter TSMCs konventionellem N7-Verfahren hergestellt wird. Die drei neu vorgestellten Renoir-Modelle sind dagegen mit am geringsten interessant, insbesondere der Ryzen 9 4900H ist ein klar nur zum Gewinnen von Benchmarks aufgelegtes (schlicht höher getaktetes) APU-Modell – welches in der Praxis sicherlich in kaum einem Notebook zu finden sein dürfte.

Kerne Takt L2+L3 iGPU TDP Release
Ryzen 9 4900H 8C/16T 3.0/4.3 GHz 4+8 MB Vega 8 @ ≤1750 MHz 45W (35-54W) 16. März 2020
Ryzen 9 4900HS 8C/16T 3.0/4.3 GHz 4+8 MB Vega 8 @ ≤1750 MHz 35W 16. März 2020
Ryzen 7 4800H 8C/16T 2.9/4.2 GHz 4+8 MB Vega 7 @ ≤1600 MHz 45W (35-54W) 6. Jan. 2020
Ryzen 7 4800HS 8C/16T 2.9/4.2 GHz 4+8 MB Vega 7 @ ≤1600 MHz 35W 6. Jan. 2020
Ryzen 5 4600H 6C/12T 3.0/4.0 GHz 3+8 MB Vega 6 @ ≤1500 MHz 45W (35-54W) 6. Jan. 2020
Ryzen 5 4600HS 6C/12T 3.0/4.0 GHz 3+8 MB Vega 6 @ ≤1500 MHz 35W 16. März 2020
Ryzen 7 4800U 8C/16T 1.8/4.2 GHz 4+8 MB Vega 8 @ ≤1750 MHz 15W (10-25W) 6. Jan. 2020
Ryzen 7 4700U 8C/8T 2.0/4.1 GHz 4+8 MB Vega 7 @ ≤1600 MHz 15W (10-25W) 6. Jan. 2020
Ryzen 5 4600U 6C/12T 2.1/4.0 GHz 3+8 MB Vega 6 @ ≤1500 MHz 15W (10-25W) 6. Jan. 2020
Ryzen 5 4500U 6C/6T 2.3/4.0 GHz 3+8 MB Vega 6 @ ≤1500 MHz 15W (10-25W) 6. Jan. 2020
Ryzen 3 4300U 4C/4T 2.7/3.7 GHz 2+4 MB Vega 5 @ ≤1400 MHz 15W (10-25W) 6. Jan. 2020

Dies ist dann ähnlich wie bei Intel, wo ebenfalls die absoluten Spitzen-Modelle eher selten verbaut sind – und wenn, dann in überkandidelten und somit ebenso teuren Notebooks, welche keinerlei Bedeutung für den normalen Notebook-Markt haben. Gerade mit der Kern-Offensive von AMD sowie der mittels Zen 2 gebotenen hohen IPC-Performance dürften viele Notebook-Käufer schon mit 6 CPU-Kernen im Notebook hochzufrieden sein, vermutlich die Mehrzahl der Renoir-basierten Notebooks in diese Richtung hin erscheinen. Wann dies dann sein wird, ist nach wie vor eine große Frage, da Corona-bedingt die Lieferketten in Fernost zerschnitten sind und derzeit die Produktion erst langsam wieder anläuft – während nunmehr in der westlichen Welt das öffentliche Leben lahmgelegt ist. Sobald man liefern könnte, dürfte Renoir dann allerdings weggehen wie warme Semmeln, immerhin bietet AMD hiermit eindeutig "mehr" im Notebook-Bereich als Intel. Hinzu kommt dann noch der aktuell große Umschwung auf die HomeOffice-Arbeitsweise, welcher laut der DigiTimes selbst die aktuellen Absätze speziell bei Business-Notebooks hochhält.

Nachtrag vom 15. Juni 2020

Nachdem 'Fritzchens Fritz' kürzlich per Twitter einen Renoir Die-Shot veröffentlich hat, kommt von Locuza im 3DCenter-Forum eine weitere Variante jenes Die-Shots mit extra markierten Hardware-Einheiten. Der 156mm² große 7nm-Chip für die Ryzen 4000 U/H/G-Serien zeigt ein vergleichsweise ausgewogenes Verhältnis von CPU- zu GPU-Teil samt einem recht großeren Uncore-Anteil – wobei einzurechnen wäre, das von der Grafiklösung nur die reinen Shader-Cluster farblich markiert wurden, für den iGPU-"Rest" (Raster-Engines sowie ROPs samt Level2-Cache) noch einmal ca. 60% Mehrfläche einzukalkulieren sind (gemäß einer früheren Chipflächen-Aufschlüsselung zum R1000/Tahiti-Chip). Dies beachtend, kommt die gesamte iGPU bei Renoir trotzdem auf etwas weniger Chipfläche als die reine CPU heraus – womit sich AMDs Zurückhaltung bezüglich mehr Shader-Clustern bei Renoir dann auch praktisch greifbar gelohnt hat.

Nachtrag vom 22. Juni 2020

Die PC Games Hardware berichtet über eine Kontroverse zu AMDs "Renoir" APU, welche sich anhand der unterschiedlichen Auslegung des verfügbaren Die-Shots ergibt: Laut der Aufschlüsselung der abgebildeten Hardware-Einheiten seitens Locuza sind 20 Lanes PCI Express zu sehen, laut der Aufschlüsselung von Twitterer Nemez hingehen allerdings gleich 24 Lanes. Abzüglich der üblichen vier Lanes zur Anbindung des Mainboard-Chipsatzes sowie vier weiterer Lanes für eine direkt an der CPU hängende SSD würden in letzterer Auflösung immerhin noch 16 PCI Express Lanes übrig bleiben – welche man dann durchaus zu einer standesgemäßen Grafikkarten-Anbindung nutzen könnte. Sicher ist diese Auslegung derzeit noch nicht, aber es besteht somit der Hinweis, dass die Renoir-APU auf Hardware-Basis über mehr PCI Express Lanes verfügt, als zu deren Vorstellung genannt. Dabei würde eine sich damit ergebende bewußte Abkappung auf 8 (nutzbare) PCI Express Lanes nicht überraschen, denn im Notebook-Bereich bedeutet diese Einsparung schlicht eine Stromverbrauchs-Ersparnis ohne beachtbare Performance-Auswirkungen. Für den kommenden Desktop-Einsatz der Renoir-APU wären hingegen die vollen 16 PCI Express Lanes durchaus interessant, gerade da es "nur" PCI Express 3.0 gibt.

Der Hauptteil von AMDs Ausführungen zu deren CES 2020 Liveshow erging bezüglich der neuen Mobile-Prozessoren von AMD, welche nunmehr ebenfalls auf Zen 2 basieren. Hierfür setzt AMD die neue APU "Renoir" an, welche nachfolgend in den Prozessoren-Serien "Ryzen 4000U" (15W-Notebooks, ab Februar), "Ryzen 4000H" (45W-Notebooks, ab Februar) und "Ryzen 4000G" (65W-Desktops, später im Jahr) Verwendung finden wird. Wie erwartet (und auch von AMD lange Zeit vorab bereits indirekt genannt), stellt Renoir weiterhin ein monolitisches Chipdesign dar, findet der Chiplet-Ansatz von Zen 2 hier also noch keine Anwendung. Auf der Renoir-APU integriert AMD dann acht CPU-Kerne auf Zen-2-Basis, mit allerdings von original 32 MB auf nunmehr 8 MB gevierteltem Level3-Cache, acht Shader-Cluster auf Vega-Basis, ein PCI Express 3.0 Interface (zur Anbindung weiterer Grafiklösungen) sowie ein DualChannel-Speicherinterface, welches nunmehr immerhin bis zu DDR4/3200 oder LPDDR4/4266 beherrscht.




AMD "Renoir"
7nm Fertigung von TSMC
Chipfläche gemäß ersten Schätzungen bei ca. 150mm²
monolithisches Design mit integriertem I/O-Teil und integrierter Grafik
CPU basierend auf Zen 2: 8 CPU-Kerne samt SMT mit 8 MB Level3-Cache
iGPU basierend auf Vega: 8 Shader-Cluster mit max. 512 Shader-Einheiten
DualChannel-Speicherinterface für maximal DDR4/3200 oder LPDDR4/4266
PCI Express 3.0 (mit wahrscheinlich nur 8 Lanes)
Verkaufsnamen: Ryzen 4000U (15W-Notebooks, ab Februar), Ryzen 4000H (45W-Notebooks, ab Februar) & Ryzen 4000G (65W-Desktops, später im Jahr)