Pinnacle Ridge – en finjusterad Zen
Processorerna i Ryzen 2000-serien bygger inte på en ny arkitektur utan en finjusterad sådan och därför kallas den också Zen+. De funktioner och egenskaper som presenterades med fjolårets Ryzen 1000-serie är desamma här. Nyheterna ligger istället i hur dessa har finjusterats. Bland förbättringarna ingår bland annat reduceringar i latenstider för samtliga tre nivåer av cacheminne.
Även DRAM-kommunikation har fått sänkta latenstider, samtidigt som stöd för DDR4-hastigheter i upp till 2 933 MHz tillkommer. Detta upp från 2 667 MHz för fjolårets Ryzen 1000-serie. De minskade latenstiderna tillför dock endast en höjning av instruktioner per klockcykel (IPC) på 3 procent enligt AMD:s siffror.
Optimerad tillverkningsprocess
Andra generationens Ryzen tillverkas också på en optimerad tillverkningsprocess som tillverkaren Globalfoundries kallar 12LP, där siffrorna syftar på 12 nanometers tillverkningsprocess. Detta är faktiskt något missvisande då det egentligen handlar om en optisk krympning av Globalfoundries existerande 14-nanometersteknik som tidigare kallades 14nm+.
AMD menar att optimeringen av tillverkningsprocessen lett till att transistorerna arbetar 10–15 procent mer effektivt än hos föregångaren, vilket bland annat ger kretsarna möjligheten att köras stabilt i högre hastigheter. Detta kommer bland annat från att kärnornas spänningskrav har minskats med 50 millivolt vid en given klockfrekvens.
De praktiska effekterna av detta blir att den maximala klockhastigheten höjs med 250 MHz till stabila 4,35 GHz, upp från maximala 4,1 GHz för Ryzen 1800X. Utöver ett högre maxtak ska den simultana överklockningen av alla kärnorna nå omkring 4,2 Ghz, även det ett ordentligt steg upp från föregångarens 4,0 GHz.
Utöver en höjning av högsta klockhastigheter ska Zen+ även arbeta mer effektivt vid samma klockfrekvenser. Enligt AMD:s egna siffror ska en Ryzen 5 2600X dra elva procent mindre vid 3,5 GHz jämfört med en Ryzen 5 1600X. När en Ryzen 7 2700 jämförs med en Ryzen 7 1700 gällande prestanda vid samma strömtillförsel når den 16 procent bättre prestanda i Cinebench R15.
En del i att AMD lyckats höja de maximala klockfrekvenserna ligger i att de använder en förbättrad variant av den fastlödda värmespridaren (IHS) som används med Ryzen 1000-serien. Enligt företaget ska denna värmespridare använda det formbara metalliska materialet indium för att bättre fördela värmen, något som ska ge en reduktion i kretstemperatur med tio grader.
Precision Boost 2
Med Zen-arkitekturen introducerade AMD också paraplynamnet Sense MI, som bland annat är ett kontrollsystem som övervakar kretsarnas energikrav och belastning med hjälp av en mängd sensorer. Dessa kunde justera kretsarnas klockhastigheter i steg om 25 MHz beroende på kärnornas belastning.
Bolagets turboteknik fick namnet Precision Boost, som hade två tillstånd. Dels det flerkärniga läget där tre eller fler processorkärnor vara aktiva, vilket kallades all-core boost, eller där två eller färre processorkärnor användes. Det flerkärniga läget aktiverades alltid när tre eller fler kärnor var aktiva, även om kärnorna i fråga inte var tungt belastade.
Med Precision Boost 2 används en optimerad algoritm som alltid satsar på högsta möjliga klockfrekvens per kärna så länge som det finns utrymme sett till värmeutveckling eller strömförbrukning. Detta ska fungera linjärt, vilket innebär att högsta möjliga klockhastighet körs oavsett hur många trådar och kärnor som är aktiva.
När värme- eller energigränserna nås ska kretsarna via Precision Boost 2 kunna stegra nedåt i steg om 25 MHz till dess att en stabil högsta möjliga klockhastighet är nådd. Enligt AMD förbättrar detta prestandapotentialen för svagt trådade tillämpningar som spel markant, med exempel på att Ryzen 7 2700X i vissa scenarion körs i 500 MHz högre hastigheter än Ryzen 7 1800X.
De högre klockfrekvenserna backas också av att AMD höjt den maximala strömprofilen för andra generationens Ryzen till 105 watt TDP, en höjning med 10 watt över föregående generation. Detta i kombination med den lägre operativa temperaturen som den fastlödda temperaturspridaren ska tillsammans göra att Ryzen 2000-processorerna ska kunna nå den stabilitet i klockfrekvens som 1000-serien inte mäktade med.
Överklockningsoptimerad XFR2
Nästa funktion från föregångaren som optimerats är XFR som möjliggjorde högre klockhastigheter om användaren valt att utrusta processorn med en mer potent kyllösning. Ett område där första generationens Zen inte nådde sin utlovade potential var just överklockning, där tekniker som Precision Boost och XFR inte lyckades nå de stabila klockfrekvenser som aviserats.
I första generationens Ryzen kunde denna teknik ge en höjning av klockhastigheten för ett fåtal kärnor när en bättre kylare användes, men med XFR2 i andra generationens Ryzen utökas detta till att kunna appliceras på samtliga kärnor och trådar. Enligt AMD:s uppskattningar ska detta kunna ge 7 procent höjd prestanda i flertrådade applikationer.
Redan med fjolårets lanseringar var det möjligt att få den mer kapabla kylaren Wraith med vissa modeller i Ryzen-familjen, men det var en något spretig historia sett till vilka konfigurationer kylaren ingick i. I år introduceras en uppgraderad variant vid namn Wraith Prism som ska ingå i alla exemplar av toppmodellen Ryzen 7 2700X.
Förbättringarna i Wraith Prism inkluderar bland annat värmeledningar som står i direktkontakt med processorn, och fläktprofiler som användaren kan växla mellan. Fläkten ska generera en ljudnivå som inte överstiger 39 dBA, och är så klart bestyckad med RGB-belysning. AMD hälsar dock att det finns ett mörkt läge för hedningar som inte uppskattar färgexplosioner.
Med version 1.3 av överklockningsmjukvaran Ryzen Master får användaren tillgång till mer finmaskig information om, och kontroll av, processorns olika kärnor och kapacitet. Nytt i denna version är att kärnorna med bäst kapacitet för överklockning identifieras och markeras med en stjärnsymbol så att användaren vet vilka kärnor i vilka CCX-kluster som ger bäst resultat.
Den nya informationen som visas i mjukvaran inkluderar värden för hur stor del av kapaciteten för strömmatning till processorsockeln och spänningsreglering som utnyttjas, vilket ger användaren en bättre bild över moderkortets och processorns tillstånd och var överklockningspotentialen sitter. Det är också möjligt att styra CCX-klustrens klockhastigheter oberoende av varandra vilket inte varit möjligt tidigare.
Kommande förbättringar
Utöver en högre och mer stabil överklockningsnivån jämfört med föregående generation ska alla processorerna i Ryzen 2000-familjen med suffixet X i produktnamnet även få stöd för något som kallas Precision Boost Overdrive. Detta bygger på förbättringarna i moderkortsdesignen med 400-seriens styrkretsar och ska möjliggöra ännu högre hastigheter vid överklockning.
Precision Boost Overdrive ska kombinera egenskaperna hos X400-moderkorten, Precision Boost 2.0 och XFR2 för att höja maxnivån för överklockning över samtliga kärnor. Detta hänger i enlighet med XFR2 på att användaren bestyckat processorn med en kompetent kylarlösning. Precision Boost Overdrive finns inte tillgängligt när Ryzen 2000-processorerna lanseras utan ska göras tillgängligt vid ett senare datum.
