微型計算機評測室
AMD銳龍4000移動處理器技術(shù)解讀
AMD在2020年的CES上公開了全新的銳龍4000系列移動處理器的全部內(nèi)容。不過,當時AMD只做了紙面發(fā)布,相關(guān)產(chǎn)品上市還要看筆記本廠商的進度安排。終于,在2020年第一季度末期,市場上開始出現(xiàn)搭載全新AMD 銳龍4000系列移動處理器的筆記本電腦新品。從發(fā)布后到產(chǎn)品上市之前,AMD分批次公布了不少銳龍4000系列處理器的信息,包括處理器相關(guān)的架構(gòu)、工藝、型號、性能和設計細節(jié)等諸多內(nèi)容。接下來我們?yōu)榇蠹乙灰唤庾x。
AMD銳龍4000系列移動處理器綜述
自移動APU時代開始,根據(jù)AMD的數(shù)據(jù),從2011年6月推出全球首個APU產(chǎn)品開始,AMD基本上保持著每年一到兩款的新品推出頻率。到2020年,AMD已經(jīng)發(fā)布了9款移動APU產(chǎn)品,其產(chǎn)品代號包括大家耳熟能詳?shù)摹癓lano”“Trinity”“Kaveri”“Picasso”等。其中第10款,也就是本文的主角,代號為“Renoir”的全新銳龍4000系列產(chǎn)品。
AMD希望銳龍4000系列產(chǎn)品能夠成為目前移動處理器平臺中的圖形性能、多線程性能和單線程性能引領(lǐng)者。回顧歷史來看,AMD APU在圖形性能方面一直很出色,不過單線程性能一直比英特爾對應的產(chǎn)品要弱一些。在這一次基于Zen 2架構(gòu)的銳龍4000系列相關(guān)產(chǎn)品上市之后,AMD終于扭轉(zhuǎn)態(tài)勢,開始在CPU性能的各個方面迎頭趕上。
按照慣例,新處理器上市首先應該關(guān)注制造工藝。本次AMD全系列銳龍4000處理器都采用了臺積電最新的7nm工藝制造。相比之前的格羅方德12nm以及英特爾的14nm工藝,臺積電的7nm工藝帶來了更小的芯片尺寸、更低的芯片功耗和更為出色的性能功耗比。從實際數(shù)據(jù)可以看出,7nm銳龍4000系列移動處理器擁有98億個晶體管,相比上代產(chǎn)品晶體管數(shù)量幾乎翻倍,但由于全新工藝帶來了晶體管密度提升,因此其核心面積控制在156mm2,比上代產(chǎn)品還減少了25%,同時封裝體積維持了和上代產(chǎn)品一樣的25mm×3mm×1.38mm,方便OEM廠商在設計時替換?;仡櫄v史來看,半導體產(chǎn)品的性能提升往往直接和工藝技術(shù)進步相關(guān),長時間的工藝技術(shù)遲滯會嚴重影響到整體芯片的性能和能源效率,尤其是移動處理器這樣對功耗和性能功耗比極為敏感的產(chǎn)品。AMD在成為Fabless企業(yè)后,在半導體生產(chǎn)工藝的選擇上還是頗具前瞻性的,臺積電7nm工藝確實也是全新產(chǎn)品性能大幅提升的功臣之一。值得一提的是,在新工藝的輔助下,銳龍4000系列處理器還摘得了“全球首款7nm x86移動處理器”和“全球首款為超輕薄筆記本電腦設計的8核心16線程高性能處理器”兩大桂冠。
再來看看處理器的產(chǎn)品細分情況。銳龍4000系列分為三大系列,包括面向普通用戶和移動用戶的超輕薄U系列,面向設計人員和游戲玩家的高性能H系列以及面向?qū)I(yè)用戶、關(guān)注安全特性的超輕薄Pro系列。
銳龍4000H系列是首批上市的產(chǎn)品系列之一?!癏”是“High Performance”也就是高性能的簡稱,定位于對性能有要求的市場,比如計算、設計和游戲等。H系列產(chǎn)品的TDP數(shù)值有兩種,分別是35W和45W,其中前者被稱為“HS”系列,屬于OEM定制版本,后者是普通的“H”系列。AMD目前在官方資料中公布了銳龍5 4600H、銳龍7 4800H、銳龍9 4900HS和銳龍9 4900H這4款H系列產(chǎn)品,規(guī)格如下表所示。
在H系列之外,其實最常見的是U系列處理器?!癠”的意思是“Ultra”,代表“極致”“極限”,一般U系列主要用于超輕薄產(chǎn)品,TDP功耗控制非常嚴格,比如AMD和英特爾的U系列TDP功耗一般不超過15W。目前,AMD發(fā)布了5款U系列處理器,分別是銳龍7 4800U、銳龍7 4700U、銳龍5 4600U和銳龍3 4300U。其中,最高端的U系列處理器銳龍7 4800U為8核心16線程,AMD聲稱,銳龍7 4800U是目前市場上性能最強大的超低功耗移動處理器產(chǎn)品。相比之下,英特爾在超輕薄和低功耗產(chǎn)品上只推出過6核心產(chǎn)品,其性能也要略遜AMD銳龍7 4800U一籌。還有一點值得關(guān)注,那就是AMD在U系列處理器上沒有啟用銳龍 9的型號,僅僅使用到銳龍 7,但是銳龍74800U已經(jīng)基本達到了目前面向超輕薄筆記本市場產(chǎn)品的最高規(guī)格,不知道AMD未來是否還會推出U系列銳龍 9處理器呢?如果推出的話,難道是繼續(xù)增加頻率?
除了H系列和U系列外,由于Pro系列主要面向?qū)I(yè)人士和商務辦公人群,更注重安全特性,AMD也沒有在資料中給出詳細的型號信息,本文也不多作介紹了。
銳龍4000技術(shù)特性一覽
銳龍4000移動處理器在架構(gòu)設計帶來了三大進步,分別是全新的Zen 2架構(gòu)、性能更出色的GPU以及更為出色的能耗比設計,下面我們分別來了解一下。\
全新的CPU架構(gòu)
本次銳龍4000在性能上大幅度提升的原因之一是采用了AMD在2019年正式發(fā)布的Zen 2架構(gòu)。相比前代的Zen架構(gòu),Zen 2架構(gòu)帶來了高達15%的IPC提升。本刊之前多次分析過Zen 2架構(gòu)的設計和相對其他產(chǎn)品的優(yōu)勢,本文就不再贅述。簡單來說,Zen 2架構(gòu)采用了全新的TAGE分支預測單元、2倍的op緩存容量、全新優(yōu)化的L1指令緩存設計、第三代地址生成單元、2倍的浮點計算帶寬、3倍的L1讀寫帶寬、加強的數(shù)據(jù)預取設計和新的SMT設計等。通過大量的內(nèi)部流程、架構(gòu)和單元優(yōu)化,Zen 2無論是在理論測試還是實際應用中的表現(xiàn)都頗為出色,尤其是在浮點性能、L1緩存、分支預測等至關(guān)重要、影響大部分操作性能的核心部件上進行了大刀闊斧的改進,效果非常出色,這才奠定了銳龍4000系列處理器極為出色的性能基礎(chǔ)。
除了上述Zen 2架構(gòu)的改進外,由于和桌面的處理器使用場景不同,AMD還為銳龍4000移動處理器帶來了獨有的優(yōu)化。簡單來說,AMD的Zen 2架構(gòu)在桌面的銳龍 3000系列臺式機處理器上使用時,考慮到成本和生產(chǎn)難度等原因,采用了CCD計算核心模塊和IO核心分離的Chiplet式小芯片設計方案。不過,這樣的分離式設計也帶來了數(shù)據(jù)同步難和延遲高等問題。為了盡可能降低分離式設計帶來的問題,AMD在CCX核心中設計了大容量的L3緩存,單個CCX的L3緩存容量高達16MB,2個CCX組成一個CCD,CCD再和IO核心進行通訊。
在采用單一的大核心方案后,由于IO單元不再外置,片上連接也不需要使用AMD專利的Infinity Fabric總線來單獨連接獨立的CCD核心和IO核心。因此整體的數(shù)據(jù)延遲就大大降低了。這樣一來,為每個CCX布置8MB緩存的必要性就降低了。再考慮到緩存對芯片面積、功耗等不利影響,在經(jīng)過權(quán)衡后,AMD在移動處理器上為每個CCX配置了4MB緩存,相比桌面處理器減半。不僅如此,為了在一定程度上對沖減半L3緩存的影響,移動版本的Zen 2將L1數(shù)據(jù)緩存到L2緩存之間的帶寬翻倍,每周期可以同時讀寫32Bit的數(shù)據(jù)??傮w來看的話,減半的L3緩存一定會在一些對緩存敏感的應用程序中體現(xiàn)出來具體的性能差異,但是考慮到移動處理器的特性,這樣做依舊是值得的。
加強的GPU和多媒體單元
在GPU架構(gòu)方面,AMD本次在銳龍40 0 0移動處理器上對GPU架構(gòu)做出大的更新,雖然依舊采用了Vega架構(gòu),不過架構(gòu)方面做了一些微調(diào)。具體的優(yōu)化包括2倍的數(shù)據(jù)總線接口,圖形核心的低功耗狀態(tài)優(yōu)化、25%的峰值頻率提升,77%峰值內(nèi)存帶寬提升等。以上的改進帶來的結(jié)果就是,每CU單元在Time Spy測試中的性能提升了59%,峰值FP32吞吐量高達1.79TFLOPS以及和上一代產(chǎn)品一樣的15W功耗值(7nm工藝的優(yōu)勢)。
由于每個CU單元的性能大幅度提升,因此銳龍4000處理器在CU單元數(shù)量相比上代產(chǎn)品降低了20%的情況下,性能反而提升了不少,同時也帶來了性能功耗比接近翻倍的提升。AMD表示,在性能功耗比接近翻倍的提升中,大約60%是由7nm工藝帶來的,20%來自更高的頻率,10%來自設計優(yōu)化的提升。
除了圖形架構(gòu)外,銳龍4000系列處理器在多媒體引擎上也有加強。編碼方面,加強的多媒體引擎新增HEVC的HDR /WCG編碼并提高了31%的編碼速度,再加上H. 265/HEVC4K60Hz和H.264 8b 4K60Hz的編碼能力,基本能滿足絕大部分用戶的需求。
翻倍的能效比和出色的電源管理技術(shù)
作為移動處理器而言,在電池技術(shù)沒有革命性突破之前,對功耗的管理和能耗比的提升將是永遠的話題。在銳龍4000系列移動處理器上,AMD又做了哪些工作呢?
AMD給出了一些數(shù)據(jù)用于展示新處理器相比之前產(chǎn)品在能耗比方面的提升,以及其具體的數(shù)據(jù)來源。首先來看CPU部分,AMD的數(shù)據(jù)是新處理器的能耗比是上代產(chǎn)品的2倍,其中1.15倍來自IPC的提升,1.17倍來自處理器設計,最大貢獻是7nm工藝,提升了1.47倍。具體來看的話,其中涉及的技術(shù)包括分支預測能力的提升、更高的op緩存帶寬、全新的整數(shù)排序算法、時鐘門控的改進和以低功耗為目的的設計思路等。
另外一個重要的能耗比提升來源是IO單元。AMD宣稱新的總線設計降低了75%的功耗。涉及的具體技術(shù)除了7nm工藝之外,主要是對總線切換的動態(tài)電源控制以及圖形部分雙倍帶寬帶來的每比特能耗比的提升。在內(nèi)存方面,由于AMD引入了低功耗的LPDDR4內(nèi)存,因此也可以最多帶來77%的功耗降低。AMD本次在移動處理器上的更新,除了為銳龍4000處理器帶來對傳統(tǒng)的雙通道DDR4 3200內(nèi)存支持外,還額外加入了對移動設備廣泛使用的LPDDR4內(nèi)存的支持,最大可支持到LPDDR4X- 4266。值得一提的是,AMD的內(nèi)存控制器設置了自適應的內(nèi)存搭配方案,當檢測到DDR4內(nèi)存時,AMD會啟用2x64bit的總線,當系統(tǒng)監(jiān)測到使用的是LPDDR4X內(nèi)存時,會主動切換至4x32bit的總線方案以實現(xiàn)最大性能。這樣的設計既保證了性能又提升了帶寬,值得稱贊。
6999元的銳龍74800H+RTX2060,誰能比它更香?
華碩天選游戲本首發(fā)評測
異次元風、7nm制程移動處理器、俏皮可愛卻又性能滿滿……ASUS GAMING的游戲本在ROG、飛行堡壘之外,又迎來了新的成員—TX天選。時尚與科技感的無縫結(jié)合,再加上7nm工藝制程帶來的強悍性能與銳龍4000系移動處理器的加持,更重要的是那讓你不敢相信的高性價比。我們認為,華碩TX天選的面世,必將給目前的游戲本市場帶來一陣劇烈的狂風暴雨般沖擊。
ASUSGAMING家庭的游戲本你都知道什么?是ROG的尊貴高冷,還是飛行堡壘的熱血硬漢?雖然ROG和飛行堡壘已經(jīng)給我們留下了太深的印象,但華碩針對不斷細分的消費者市場顯然還不滿足,于是一個全新的虛擬IP設計品牌橫空出世,這就是TX天選。
TX天選作為華碩電腦旗下的全新游戲產(chǎn)品品牌,最初的亮相選擇了筆記本電腦中的游戲本市場,而且還專為其設計了一個虛擬的IP人物形象—天選姬,將動漫二次元的少女可愛風與濃厚的機甲科技感完美地結(jié)合在了一起,開啟了潮玩的新次元。而且我們在拿到這款評測產(chǎn)品的第一時間,腦海里立刻就浮現(xiàn)出了一個和天選游戲本非常契合的動漫形象—《新世紀福音戰(zhàn)士》中的零號機駕駛者綾波麗。一樣的冷峻美少女,一樣的強悍機甲裝備,一樣的標桿旗幟性角色,契合度100分有沒有?
機甲少女動漫風,開啟潮玩新次元
以新IP出道的天選游戲本,整體外觀采用了充滿科技機甲風格的設計語言,鮮明的棱角與極具個性的特色設計擦出了矛盾的沖撞。在選色方面,華碩天選游戲本初期提供了鈦空灰與元氣藍兩種配色供選擇,顯然是對年輕人的細分市場有一定的針對性。而從細節(jié)設計上更能看出,有別于飛行堡壘的硬漢與ROG的高冷風格,天選游戲本從外觀形象上就能讓人直觀感受到那種動漫潮流與科技時尚的強烈融合感。
AMD銳龍74800H加持,誰與爭鋒
在天選游戲本的配置上,華碩采用了最新上市的代號為Renoir的銳龍4000系移動處理器中的次旗艦型號銳龍74800H。作為AMD在移動端的全新平臺,AMD銳龍7 4800H處理器為8核心16線程設計,TDP熱功耗設計為45W,與Intel第九代酷睿i7處理器基本相當。而且它比對標對象Intel酷睿i7- 9750H的6核心12線程規(guī)格更高,在移動平臺簡直堪稱“兇獸”。2.9GHz主頻,加速頻率最高可達4.2GHz,而TDP卻僅為45W,借著7nm制程工藝的東風,AMD移動處理器在功耗的控制上可以說是向前邁出了一大步,而且已經(jīng)全面超越了前一代銳龍3000系處理器,據(jù)AMD官方資料聲稱,可帶來147%甚至更高的性能提升。(銳龍4000系移動處理器在前文中我們已經(jīng)有詳細解析,在這里不再贅述。同時,在本刊上市前,Intel剛剛發(fā)布了第十代酷睿i7H系處理器,十代酷睿i7H系處理器與銳龍 4000H系的性能對比測試我們將在拿到實際的產(chǎn)品之后再為大家獻上。)
TXBoostGeForce RTX顯卡加持
在顯卡方面, 對RTX2060顯卡的配置來說,出廠頻率就已經(jīng)高達1350MHzBoost頻率,在TXBoost超頻模式( 增強模式) 下最高可達到1450MHz。和前一代NVIDIA默認的RTX2060顯卡(960MHz~1200MHz)相比,性能提升幅度最高可到10%以上。
實測天選游戲本,i7-9750H完敗,主流游戲本市場它就是上佳選擇
為了測試新一代銳龍4000系平臺的性能表現(xiàn),我也找到了一臺同等級的Intel酷睿i7-9750H搭配RTX 2060顯卡,配置雙通道16GB(8GB×2)內(nèi)存的游戲本作為對比測試對象。讓我們一起來看看華碩天選游戲本能否在眾多的嚴苛測試中脫穎而出,它是否有資格成為當下游戲本市場中的性價比之王。
編者注:我們拿到的天選游戲本具體配置為銳龍74800H+RTX 2060+16GB雙通道DDR4 3200內(nèi)存+512GBM.2 SSD+144Hz 15.6英寸IPS屏,后文的所有測試數(shù)據(jù)均基于我們拿到的評測產(chǎn)品產(chǎn)生的測試成績。
PCMark整體性能綜合測試
在PCMark 8和PCMark 10的整體性能測試中可以清晰地看出,相比酷睿i7- 9750H+RTX 2060配置的同等平臺,華碩天選游戲本在整體性能上平均領(lǐng)先競爭對手約為12%左右,其中在PCMark 8 Creative創(chuàng)作性能測試中差距尤為明顯,幾乎達到了25%??梢哉f,在這一輪的較量中,華碩天選游戲本完勝目前市面上主流的RTX 2060顯卡配置游戲本。
處理器性能測試Cinebench
憑借8核心16線程的“怪獸級”配置,AMD銳龍 4800H在多線程性能上遠遠領(lǐng)先于酷睿i7-9750H,性能領(lǐng)先幅度在50%左右。而在SisoftSandra的處理器綜合性能測試中,天選游戲本的銳龍4800H同樣大幅度領(lǐng)先于酷睿i7-9750H,性能領(lǐng)先幅度高達25%~40%。
不過最讓我們感到欣喜的是,多年以來一直被詬病的AMD處理器的單核心性能在4000系銳龍上可說是翻身了,在絕大部分測試中已經(jīng)絲毫不比競爭對手遜色,甚至還有了小幅度的反向超越。多年來一直被Intel在單核心性能上壓制著的AMD,能夠舒一口氣了吧!這下是不是該輪到Intel著急了?
從整體綜合性能和處理器的單項性能測試來看,基于AMD銳龍74800H平臺的華碩天選游戲本的確有著非常搶眼的表現(xiàn),尤其是處理器部分,無論是單核心性能,還是多核心性能,都超越了AMD為銳龍74800H預設的對位競爭對手酷睿i7-9750H,游戲本市場上的又一顆明星已經(jīng)初露雛形。
當然,作為定位于游戲本市場的產(chǎn)品,華碩天選游戲本的游戲性能表現(xiàn)到底如何相信也是諸多玩家最為關(guān)心的焦點。那么具備TX Boost超頻功能的天選游戲本能吃定目前市面的主流游戲大作嗎?
3DMark基準3D性能測試
3DMark的理論3D性能測試也沒出乎我的意料,華碩天選游戲本整體3D性能相比酷睿i7+RTX 2060的平臺領(lǐng)先幅度超過10%。而在GPU的單項測試得分數(shù)據(jù)上,TX Boost狀態(tài)下的天選游戲本也表現(xiàn)出了相對于對比評測游戲本大約10%的領(lǐng)先幅度,新一代的RTX 2060顯卡在TX Boost的作用下發(fā)揮出了巨大的威力。同樣,在3DMark的CPU/物理運算測試中,銳龍74800H再次發(fā)威,相對于酷睿i7- 9750H來說,平均性能的領(lǐng)先幅度在25%以上。
游戲性能實測
在游戲性能測試部分,我選擇了三款熱門的網(wǎng)絡游戲《守望先鋒》《英雄聯(lián)盟》和《絕地求生:大逃殺》以及四款3A單機類游戲《古墓麗影:暗影》《孤島驚魂:新曙光》《怪物獵人:世界》以及《幽靈行動:荒野》進行測試。從測試結(jié)果來看,除了在《英雄聯(lián)盟》這款游戲的測試中華碩天選游戲本不敵對比樣機酷睿i7- 9750H+RTX 2060之外,其余的游戲測試中均保持了相對于酷睿i7- 9750H+RTX 2060大約10%以上的性能超越。尤其是在《守望先鋒》這款游戲中,華碩天選游戲本的性能領(lǐng)先對比平臺30%以上!
而且從游戲?qū)嶋H數(shù)據(jù)也可以看出,面對當前市面上的絕大部分主流3A游戲大作和熱門網(wǎng)游,華碩天選游戲本都能做到輕松應對,并在1080p分辨率下以60fps或更高的游戲幀率進行游戲,玩家們絕對沒有后顧之憂。
其他性能測試
從CrystalDiskMark針對天選游戲本的SSD測試結(jié)果可以看出其SSD是來自美光的2200V,采用NVMe協(xié)議并支持PCIe. 0x 4。在測試中,其大約2.6GB/s的連續(xù)讀取速度和1GB/s連續(xù)寫入速度表現(xiàn)也比較搶眼,4K小文件讀寫也達到了450MB/s以上,對于筆記本電腦配置的M.2NVMe SSD中的性能表現(xiàn)算是非常優(yōu)秀的了。而且從我們的測試經(jīng)驗來判斷,對于裝載了操作系統(tǒng)和各種測試軟件的C盤來說,這樣的數(shù)據(jù)也堪稱是非常優(yōu)秀的。
真香,真香!這就是你想要的游戲本!
在評測完華碩天選游戲本之后,我來不得不感嘆一聲—真香!
之所以會這么激動,我想有一大半原因是因為總算又一次看到AMD移動處理器正面向Intel發(fā)起了攻擊,并且AMD出手就有丟“王炸”的氣勢。上一次做AMD移動處理器的評測是什么時候?好像是2011年左右Llano APU的面世帶來了IGP核心顯卡的全新變革,APU給了我第一次的震撼。而那之后雖然也有2015年的Carrizo集CPU、GPU和FCH大成于一體以及2017年Zen架構(gòu)在移動處理器市場的首次亮相,但都沒有給我以觸及內(nèi)心深處的感覺。因為坦白講這些都沒有從根本上撬動Intel在移動處理器市場上一家獨大的局面,AMD始終在處理器單核心性能和游戲性能表現(xiàn)上落后于競爭對手。但是這次7nm ZEN2架構(gòu)的銳龍4000系處理器確實讓人眼前為之一亮,不但在核心數(shù)量、價格上直接碾壓了競品,而且還補足了以往單核心性能的短板,使得銳龍4000系處理器幾乎呈現(xiàn)出了無懈可擊的態(tài)勢。
在這里可以拍著胸口跟大家保證,華碩天選游戲本是一款性價比非常高的產(chǎn)品,值得選購,而且肯定不會讓你后悔。在華碩品牌信仰力的加持下,我還要說,它真的具備了秒殺目前市場主流RTX 2060顯卡配置游戲本產(chǎn)品的實力。如果要選擇一款RTX2060顯卡配置的產(chǎn)品,我認為華碩天選游戲本就是目前乃至今后一段時間內(nèi)的更好的選擇。沒有最好,只有更好!
在這里,我們也為這款產(chǎn)品授予“微型計算機編輯選擇獎”,以褒揚它在性能、外觀設計以及價格上的卓越表現(xiàn)。