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AMD auf der HotChips32: Renoir war ursprünglich mit sechs Kernen geplant

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renoir-dieAuch wenn AMD seine Renoir-Chips inzwischen neben den Notebooks auf dem Desktop (zumindest im OEM-Bereich) anbietet, so hat man die HotChips-Konferenz genutzt um einige weitere Details zu verraten. Den Aufbau und die Architektur haben wir uns für die Notebooks im Rahmen der Ryzen-4000-Serie bereits genauer angeschaut. Für die Desktop-Varianten sind wir auf die Unterschiede eingegangen, die es vor allem im Hinblick auf die Taktung der Zen-2-Kerne und der integrierten Grafikeinheit gibt.

Bereits zu Beginn ihrer Präsentation sprach Sonu Arora, Fellow Architect bei AMD, darüber, dass die Renoir-Prozessoren eigentlich mit nur sechs Kernen geplant waren. 2016 war man der Überzeugung. dass dies ein machbarer Schritt sei. Im Verlaufe der Entwicklung aber stellte man fest, dass durch verschiedene Maßnahmen auch durchaus mehr Kerne verbaut werden könnten:

"We startet by thinking that we would bring in six cores and than, as we would analysing the P/F curves, that with some carefull management of SoC power, we should be able to fit eight cores."

Einerseits begab man sich auf die Suche nach Chipfläche, die man einsparen kann und andererseits auf die Suche nach Leistung, die eingespart werden muss, damit zwei zusätzliche Zen-2-Kerne auch betrieben werden können.

Die Chipfläche hat man gefunden, als die Vega-Architektur in 7 nm überführt wurde. Die Anzahl der CUs (Compute Units) wurde von maximal 11 auf 8 gesenkt – sprich anstatt maximal 704 Shadereinheiten sind nun nur noch 512 vorhanden. Der Flächenbedarf für die integrierte Grafikeinheit sank um 61 %. Allerdings hat man die Leistung der einzelnen CUs um 64 % verbessert – hauptsächlich durch einen höheren Takt. Dies gelingt vor allem durch die Fertigung in 7 nm, aber auch durch andere Maßnahmen. Bei der Ryzen-Mobile-4000-Serie gibt AMD diesen Wert mit +59 % an.

Bei der integrierten Grafikeinheit hat man also den Platz gefunden und konnte vermutlich auch noch etwas Leistung einsparen. Doch es waren noch weitere Maßnahmen erforderlich. So hat man einige Bereiche der Zen-2-Kerne verändert – unter anderem den L3-Cache von 16 auf 8 MB halbiert. Auch wurden Funktionseinheiten komplett deaktiviert, die nicht benötigt wurden. Optimierungen im Speichercontroller und dem Infinity Fabric bargen weiteres Potenzial. Auch die Entscheidung für Renoir auf PCI-Express 3.0 anstatt PCI-Express 4.0 zu setzen, dürfte damit zu tun haben.

Am Ende hat man es geschafft und die Renoir-Prozessoren sind mit bis zu acht Kernen ausgestattet. Unser Test des Ryzen 9 4900HS hat gezeigt, dass acht auf den Mobileinsatz ausgelegte Zen-2-Kerne gar nicht so weit weg von den Desktop-Varianten sind. Gleiches gilt noch viel deutlicher für die Desktop-Umsetzung von Renoir.