В ходе выставки CES 2023 компания AMD анонсировала сразу несколько линеек мобильных процессоров. Особое внимание привлекает серия чипов AMD Ryzen 7040, которая, похоже, вобрала все наиболее прогрессивные наработки производителя на текущее время.
Модели этой линейки – по технологическим нормам 4 нм FinFET используют до 8 вычислительных ядер с архитектурой Zen 4, а также получили относительно мощную интегрированную графику RDNA3. Кроме того, именно AMD Ryzen 7040 стали первыми процессорами изготовителя с аппаратным блоком ускорения вычислений задач с алгоритмами, связанными с искусственным интеллектом. ШИ-движитель получил название Ryzen AI и основан на масштабируемой архитектуре XDNA.
Для блока используется наработка компании Xilinx, приобретение которой завершилось в начале прошлого года и обошлось AMD в 50 млрд долларов. Интегрированный блок Ryzen AI можно считать первыми практическими результатами усиленной команды для потребительских решений.
Ryzen AI и архитектура XDNA
XDNA – новая адаптивная архитектура AMD для искусственного интеллекта, для развития которой разработчики уже имеют соответствующую дорожную карту.
Нейронные сети работают как нейроны, где данные перетекают из слоя в слой. Предположим, есть несколько слоев нейронов, где каждая “точка” выполняет некую вычислительную функцию – например, матричное умножение или свертку, а затем данные передаются следующему нейрону для обработки. Существует достаточно большая последовательная зависимость от уровня к уровню. Чтобы следовать этому, архитектура движителя Ryzen AI работает как адаптивная архитектура потока данных, где фактически может использовать большой массив вычислений и эффективно передавать данные от массива к массиву. Это можно сделать, не обращаясь к внешней памяти или даже к кэшу, часто потребляющему больше энергии и приводящему к более длительной задержке.
Ryzen AI позволяет одновременно выполнять четыре ИИ-потока, таким образом реализуя многопоточную нагрузку. В то же время, все ресурсы блока могут использоваться для работы над одной задачей.
Наличие аппаратного Ryzen AI позволяет разгрузить CPU/GPU, а также более эффективно использовать ШИ-нагрузку еще и с точки зрения общего энергопотребления и расхода заряда батареи. Работа специализированного блока над специфическими задачами требует гораздо меньше энергии, чем выполнение на общих блоках.
Использование ИИ-вычислений вполне можно считать следующей “великой вещью”, предполагающей значительные технологические изменения. Области использования здесь очень широки, начиная от работы с образами во время видеотрансляций и игр, заканчивая вопросами безопасности и предиктивного пользовательского дизайна. Наличие специализированных аппаратных блоков на пользовательских устройствах лишь ускорит распространение приложений и решений, получающих преимущества при использовании ИИ.
С новыми чипами Ryzen 7040 компания AMD в очередной раз открывает новую нишу, и наверняка будет пытаться развить свой успех. Что может предложить основной конкурент? Во время анонса свои мобильные линейки чипов Core 13-го поколения разработчики Intel также затрагивали тему ИИ, упоминая о возможности использования Intel Movidius VPU (Versatile Processing Units). Впрочем, в этом случае речь идет не об интегрированном решении, а дискретном модуле для ускорения ИИ-вычислений.
В контексте VPU в первую очередь акцент сделан на вспомогательных опциях для работы с камерой во время трансляций – качественное размытие фона, отслеживание взгляда и автоматическое кадрирование. Неудивительно, что первоначально разработчики сосредотачиваются именно на этих приложениях, где специалисты компании Movidius, поглощенной Intel, имеют большую экспертизу. Но наверняка со временем VPU будут иметь более широкий спектр задач.
Возможности Intel Movidius VPU точно не известны. На сайте производителя упоминается анонс модуля Intel Movidius 3700VC VPU, но без каких-либо технических деталей, кроме уточнения возможности использования эффектов в Windows Studio.
Однако очевидно, что если речь идет о дополнительном дискретном модуле, массового распространения не следует ожидать. Даже на слайде Intel указано, что Intel Movidius VPU будут снабжаться только отдельными лэптопами на базе процессоров Intel Core 13-го поколения, в первую очередь для разработчиков и тестировщиков.
Но Intel также намерен активно развивать экосистему искусственного интеллекта, а первыми процессорами с интегрированным ИИ-ускорителем VPU станут мобильные чипы Meteor Lake, которые должны появиться уже в этом году. Пока AMD имеет определенное преимущество во времени, интересно, как именно разработчики используют эту возможность.
Модельный ряд Ryzen 7040
Серия мобильных чипов Phoenix на старте будет включать три модели – 8-ядерные Ryzen 9 7940HS (8/16; 4,0/5,2 ГГц) и Ryzen 7 7840HS (8/16; 3,8/5,1 ГГц) и 6-ядерный Ryzen 5 7640HS (6/12; 4,3/5,0 ГГц). Все чипы обладают кэш-буфером L3 емкостью 16 МБ и L2 из расчета по 1 МБ на каждое ядро. Заданный TDP всех CPU конфигурируется в пределах 35–54 Вт.
Старшие 8-ядерные модели, на первый взгляд, почти не отличаются между собой, кроме рабочих частот CPU, и на 100 МГц более быстрой работы и GPU у флагмана. В то же время, в отличие от топовой модели, Ryzen 7 7840HS не имеет поддержки технологий AMD EXPO и Curve Optimizer.
В свою очередь Ryzen 5 7640HS, помимо уменьшения количества ядер и рабочих частот, также потерял поддержку Precision Boost Overdrive (PBO), заявленную для 8-ядерщиков. К тому же 6-ядерный чип оснащен количественно упрощенной графикой AMD Radeon 760M с 8 исполнительными модулями RDNA3.
Технические характеристики
AMD уже обнародовала развернутые спецификации чипов Ryzen 7040. Помимо упомянутых особенностей, еще целый ряд нюансов заслуживает отдельного внимания.
Кристаллы для чипов Ryzen 7040 производятся компанией TSMC по наиболее прогрессивному 4-нанометровому техпроцессу FinFET. Общий размер монолитной кремниевой пластинки составляет 178 мм2, при этом на такой площадке вмещается около 25 млрд транзисторов. Это примерно вдвое больше, чем у процессоров предыдущего поколения Ryzen 6000.
Старшие 8-ядерные модели Ryzen 7040 получат новую интегрированную графику AMD Radeon 780M на основе архитектуры RDNA3. Видеоядро имеет до 12 исполнительных блоков с 768 вычислителями, работающих на частотах до 3 ГГц. Здесь можно выделить поддержку SmartShift MAX и SmartAccess Memory. Объявленная поддержка DisplayPort 2.1 и HDMI 2.1 с возможностью выводить изображения в режиме 8К при 60 Гц, 4К@240 Гц или 1080p@600 Гц.
Для Ryzen 5 7640HS предусмотрено видеоядро AMD Radeon 780M с 8 исполнительными блоками RDNA3, содержащими суммарно 512 вычислителей с максимальной рабочей частотой графического ядра на уровне 2800 МГц. Функциональных ограничений здесь нет, речь идет только об относительном снижении производительности.
Что касается периферийных возможностей, то Phoenix может предложить два порта USB 4 (до 40 Гб/c) и четыре USB 2.0 (до 480 Мб/c). Кроме того, модели Ryzen 7 7840HS и Ryzen 5 7640HS могут предложить пару USB 3.2 Gen 2 (10 Гб/c), не упоминаемые в описании флагмана. Допускаем, что здесь находится ошибка в таблице ТХ.
Процессоры Ryzen 7040 не получили поддержки шины PCI-E 5.0, предлагая 20 линий PCI-E 4.0 для подключения дискретной графики и накопителей.
Контроллер памяти позволит использовать DDR5-5600 или LPDDR5x-7500 в двухканальном режиме. Что интересно, процессоры поддерживают 4 модуля (даже дворанговых), при этом общая емкость ОЗУ может составлять 256 ГБ. Конечно, не факт, что подобные конфигурации будут реализованы многими производителями ноутбуков, но наверняка мы увидим такие интересные исключения для специфических задач.
Судя по оснащению Ryzen 7040, вероятно, именно эти чипы будут использоваться в качестве основы для будущих десктопных APU Ryzen 7000G.
Производительность AMD Ryzen 7040
Данных об ожидаемой производительности Ryzen 7040 пока мало. Фактически доступны только показатели, представленные на презентации. Во время рендеринга в многопоточном режиме Cinebench 8-ядерный процессор Ryzen 9 7940HS (8/16; TDP 35–45 Вт) оказывается на 34% быстрее Core i7-1280P (6/12+8) с TDP 28-64 Вт, а также ощутимо опережает платформу Apple с чипом M1 Pro. В играх преимущество над системой с процессором Intel заявлено до 21%, в то время как показатели решения от Apple на этом этапе отсутствуют по очевидным причинам.
Также согласно информации на представленных презентационных диаграммах, процессор Ryzen 9 7940HS с ШИ-движителем Ryzen AI в тесте MobileNet v2 с вычислениями нейросети оказался на 20% быстрее, чем SoC Apple M2, также имеющий аппаратный ШИ-ускоритель Neural Engine. В свою очередь по данным Apple, версия Neural Engine в чипе M2 способна обрабатывать 15,8 трлн операций в секунду, что на 40% больше возможностей NE-блока у M1. Так что преимущество новых Ryzen над SoC Apple предыдущего поколения в соответствующих задачах должно быть еще более ощутимым.
Во время презентации наглядно демонстрировалось преимущество Ryzen 9 7940HS над упомянутыми оппонентами во время рендеринга сцены в Blender. Впрочем, подобные сравнения нуждаются в дополнительной проверке, потому как в схожих условиях чипы Intel с большим количеством дополнительных ядер E-Cores обычно выступают более мощно.
Автономность ноутбуков на Ryzen 7040
Во время своего доклада CEO AMD Лиза Су не сожалела одобрительных эпитетов на счет автономности ноутбуков на базе чипов Ryzen 7040. Переход на современный 4-нанометровый техпроцесс и использование новой платформы позволили значительно улучшить эти показатели.
Однако анонсированная возможность работы от батареи в течение 30 часов в режиме просмотра видео выглядит определенным преувеличением. Будем рады ошибаться, но даже с учетом всех улучшений, указанный показатель слишком оптимистичен. Учитывая, что речь идет не о рекордно экономичных чипах, а моделях с TDP 35–54 Вт. Но с удовольствием на собственном опыте убедимся в возможности будущих ноутбуков на базе Ryzen 7040 работать от одного заряда аккумулятора более суток. Вдруг интегрированный Ryzen AI действительно способен творить чудеса.
С экспериментами придется подождать. Первые ноутбуки на 4-нанометровых чипах AMD Phoenix с встроенным Ryzen AI начнут появляться в марте текущего года.
Содержание статьи
- Ryzen AI и архитектура XDNA
- Модельный ряд Ryzen 7040
- Технические характеристики
- Производительность AMD Ryzen 7040
- Автономность ноутбуков на Ryzen 7040
