Ryzen 6000, AMD alla ricerca della massima efficienza per notebook gaming potenti e sottili

Dopo l'annuncio al CES 2022 di inizio gennaio possiamo parlarvi in modo più approfondito delle APU mobile Ryzen 6000 di AMD destinate ai notebook che vedremo arrivare sul mercato a partire da questo mese e nei mesi a venire. Le nuove APU, nome in codice Rembrandt, si basano sull'architettura Zen 3+, integrano una GPU RDNA 2 e sono prodotte a 6 nanometri da TSMC.

Ci troviamo quindi davanti a una APU profondamente rinnovata, con una GPU tutta nuova e un processo produttivo avanzato. Zen 3+, inoltre, rappresenta un'ottimizzazione di Zen 3 volta a garantire un rapporto tra prestazioni e consumi ancora migliore rispetto al passato. La nuova APU Rembrandt nasce per soddisfare le richieste di un pubblico in particolare, quello che ricerca notebook di fascia alta con spiccate qualità gaming, il tutto garantendo un ingombro contenuto.

Secondo AMD, le persone acquistano sempre di più notebook di fascia alta, con un prezzo di oltre 1500 dollari e spessore non superiore ai 24 millimetri. Sull'onda dei buoni progetti degli ultimi due anni, AMD dice (fonte NPD / GFK) di aver raggiunto una quota del 35% nel settore dei notebook gaming. L'obiettivo è non fermarsi e le soluzioni Ryzen 6000 nascono per conquistare nuove fette di mercato.

Zen 3+ e Rembrandt: efficienza al primo posto

Zen 3+ non è semplicemente l'architettura Zen 3 a cui AMD ha aggiunto un più come suffisso per ragioni di marketing, ma un rinnovamento completo che ha interessato cinque punti in particolare, al fine di raggiungere nuove vette prestazionali con consumi se possibile ancora più contenuti.

Il processo produttivo a 6 nanometri di TSMC è il primo passo in quella direzione. Facendo leva sulla litografia EUV in modo più esteso, il processo N6 di TSMC offre il 18% di densità logica in più rispetto al processo N7 (7 nanometri). Inoltre, cosa da non sottovalutare, le regole di progettazione sono totalmente compatibili con i 7 nanometri, permettendo così il contenimento dei costi e, si spera, garantire alte rese produttive.

Il secondo punto su cui si è concentrata AMD è la microarchitettura che contempla 50 tra funzionalità nuove o migliorate destinate a ottimizzare l'efficienza di Zen 3+. "Adesso abbiamo un controllo più profondo su ogni thread e frequenza, e questo ci consente di avere più prestazioni e potenza da un singolo core complex", ha affermato AMD durante una conference call.

Gli ingegneri dell'azienda sono intervenuti sulla dispersione, ottimizzando l'alimentazione di tutti gli elementi per ridurla al minimo. Lo stato PC6 Restore permette una risposta più rapida dagli stati sleep per garantire reattività (e conseguentemente completare i task più rapidamente, tornando così in stato di basso consumo).

Vi sono poi altri accorgimenti, come un aggiornamento di CPPC (Collaborative Power and Performance Control) per comunicare al sistema operativo l'uso di ogni thread e non solo di ogni core, dando così ulteriori dati al sistema per attivare e sfruttare in modo intelligente l'hardware. Un migliore uso della cache, nonché uno stato CC1 migliorato per permettere a un core di consumare meno se non è utilizzato, sono tutti i tasselli che garantiscono all'architettura Zen 3+ di potersi presentare come la più efficiente mai realizzata (finora) da AMD.

A livello di SoC (il chip non è infatti composto solo dai core Zen 3+), AMD è intervenuta su tante sfaccettature, tra cui il funzionamento dell'interconnessione Infinity Fabric che collega le varie parti del chip. Il tutto unito al supporto alle LPDDR5 / DDR5, a quello a schermi che consumano meno di 1 watt e altre efficienze generali. Si parla inoltre di maggiore controllo sulla corrente di picco, degli stati Z9 e Z10 per una fase idle più profonda in molteplici scenari e, in generale, un più attento partizionamento delle diverse aree del SoC per intervenire selettivamente a seconda della situazione.

Il quarto punto su cui si è concentrata AMD è il firmware, con un nuovo framework di gestione energetica. L'azienda ha sviluppato un nuovo algoritmo che tramite driver, firmware e una serie di "sentinelle" può giostrare al meglio aspetti come prestazioni, consumi, temperature e rumorosità in base a ogni carico di lavoro, il tutto in modo dinamico senza richiedere il cambiamento manuale del profilo energetico.

Efficienze anche a livello di piattaforma e più in particolare nella gestione del display dei notebook, uno dei componenti che impatta maggiormente sulla batteria. Interessante a tal proposito la possibilità di spegnere progressivamente il controller del display.

RDNA 2 sui notebook per una grafica integrata senza rivali

L'architettura RDNA 2 delle schede video desktop Radeon RX 6000 sbarca anche nelle APU mobile, finora equipaggiate con chip basati su architettura Vega. L'obiettivo di AMD era quello di garantire prestazioni adeguate per un'esperienza di gioco in Full HD, anche ai giochi tripla AAA, pur dovendo abbassare il livello di dettaglio. Prestazioni sufficienti, a quanto pare, a migliorare del 100% il risultato della GPU integrata sulle APU precedenti.

Ebbene, stando ai test interni dell'azienda, la GPU integrata Radeon 680M (a bordo dei Ryzen 7 e Ryzen 9) consentirebbe proprio questo. C'è anche la Radeon 660M (all'interno dei Ryzen 5), ma con metà delle Compute Unit; ciononostante secondo AMD è in grado di sopravanzare una GeForce MX 450 di NVIDIA. Entrambe le GPU integrate sono compatibili con tutte le API moderne e le tecnologie di AMD come FSR e RSR.

Secondo AMD, una APU Ryzen 7 6800U con Radeon 680M raggiunge prestazioni non troppo distanti da una GeForce GTX 1650 MAX-Q dedicata di NVIDIA, ma ovviamente con un consumo energetico decisamente inferiore. Le prestazioni sono migliorabili con l'ausilio di tecnologie come FSR e RSR, che però dovrebbero funzionare anche sulla GPU di NVIDIA.

Nella slide qui sopra, potete vedere come secondo AMD un notebook di nuova generazione basato sia su una nuova APU che una GPU dedicata 6800S sia più veloce in media del 10% dell'accoppiata 5900HX + RTX 3080. Si tratta di un confronto interessante, che cerca di mettere in prospettiva le prestazioni di un portatile di nuova concezione "tutto AMD" con un modello comunque decisamente potente uscito nel 2019. 

Ok, ma l'autonomia?

Prestazioni ed efficienza, ma come si traduce il lavoro di AMD in termini di autonomia? Secondo l'azienda, una APU da 15W consente di riprodurre video fino a 24 ore (con luminosità dello schermo a 150 nit però...). Una APU Ryzen 6000 da 15W può quindi offrire maggiore autonomia di un'analoga soluzione Ryzen 5000, oppure di garantire prestazioni vicino a quelle di un chip da 28W con un'autonomia simile al chip di precedente generazione.

In termini di prestazioni per watt, AMD afferma che un Ryzen 9 6900HS con un power limit sostenuto di 35W - a bordo di un ASUS ROG Zephyrus G14 - garantisce un'efficienza fino a 2,62 volte maggiore rispetto a un Core i9-12900HK a bordo di un MSI Raider G76 con un power limit sostenuto di 110W. La CPU Intel è quasi il 20% più veloce nel test multi-core di Cinebench R20, ma AMD afferma che il mercato "favorisce l'autonomia maggiore e il formato più sottile" rispetto alle mere prestazioni.

Ryzen 6000, i modelli annunciati e le prestazioni indicate da AMD

AMD ha svelato una gamma di soluzioni Ryzen 6000 piuttosto completa, caratterizzata da modelli per differenti segmenti di mercato contraddistinti da TDP di 15-28W, 35W e 45-45W+. Di seguito le specifiche tecniche:

Secondo AMD un chip da 15W Ryzen 6000 è (in media) fino al 17% più veloce di un analogo Ryzen 5000 in termini di CPU, fino all'81% per quanto concerne la grafica e, parallelamente, garantisce un'autonomia maggiore fino a 3 ore. Il Ryzen 7 6800U, ad esempio, sarebbe più veloce di un chip Intel da 28W (Core i7-1185G7) in tutti gli scenari, dal 15% al 40% circa, tralasciando la grafica dove la nuova APU sarebbe fino a 3 volte più veloce. Vi riportiamo alcune slide delle tante che ci sono state fornite da AMD:

Lo stesso scenario secondo AMD si presenta impostando la stessa APU a 28W (possibilità in mano agli OEM). Rispetto ai Ryzen 5000 l'azienda riporta un aumento delle prestazioni di calcolo lato CPU del 30% e di 2 volte sul fronte grafico, il tutto senza richiedere un intervento sullo chassis del notebook in termini di raffreddamento e/o spessore. Il gap rispetto al chip Intel, inoltre, sale ulteriormente toccando un gap "mostruoso".

Passando invece al Ryzen 9 6980HS, quindi una APU da 35W, AMD ritiene di avere ampio vantaggio su un processore come il Core i7-11375H di Intel con prestazioni in produttività fino a 2 volte superiori, fino al 20% nella navigazione web e tra il 50 e il 90% per quanto concerne la codifica multimediale. Nel caso del rendering 3D la nuova APU batte il chip Intel staccandolo di 2-4 volte a seconda del carico.

Infine, AMD afferma che il Ryzen 9 6900HX con TDP di 45W è in grado di lasciarsi agevolmente alle spalle un Core i9-11980HK da 65W in tutti i carichi di lavoro, anche con gap piuttosto evidenti.

Le altre novità dei notebook AMD del 2022

Tra le altre novità tecniche delle soluzioni AMD di quest'anno c'è anche il passaggio al PCI Express 4.0 dell'intera piattaforma, aspetto che garantisce una maggiore bandwidth tra l'APU e la grafica dedicata. In particolare, 8 linee sono dedicate alla GPU, quattro esclusivamente allo storage NVMe, quattro sono "general purpose" e altre quattro a disposizione di soluzioni NVMe / SATA. Vi è poi la cancellazione del rumore attiva in hardware, grazie a una rete neurale.

I notebook che arriveranno in commercio avranno inoltre porte USB4 fino a 40 Gbps, connettività Wi-Fi 6E e Bluetooth 5.2 e il chip di sicurezza Microsoft Pluton con pieno supporto a Windows 11. Inoltre, grazie alla nuova APU, i portatili figureranno porte HDMI 2.1, DisplayPort 2 e potranno decodificare contenuti AV1 (8 bpc / 10 bcp). Nel complesso, i notebook potranno supportare fino a quattro schermi esterni.

AMD prevede che arriveranno in commercio oltre 200 portatili Ryzen 6000 nel corso del 2022 da produttori come Acer, Asus, Dell, HP, Lenovo e Microsoft. Anzitutto arriveranno i modelli basati sui chip HS, con display da 14-15 pollici, poi a marzo toccherà alle proposte HX e U, infine tra marzo e aprile sarà la volta dei modelli PRO votati alle aziende.