AMD chính thức giới thiệu Zen 3: Ryzen 5000 hứa hẹn cho IPC tốt hơn 19%, thống trị các tựa game ở độ phân giải 1080P

Mục tiêu dài hạn của AMD kể tử khi họ bắt đầu phát triển kiến trúc Zen cách đây 9 năm, đó chính là thống trị thị trường máy tính để bàn-nơi vốn là ngôi vương trong nhiều năm của đối thủ truyền kiếp Intel . Kể từ khi giới thiệu chính thức vi kiến trúc Zen với dòng Ryzen 1000 Series, AMD đã không ngừng cải tiến các sản phẩm của họ để đạt được mục tiêu đề ra đó. Và cuối cùng, AMD tuyên bố họ đã đạt được mục tiêu đầy tham vọng đó với bộ vi xử lý Ryzen 5000, dựa trên kiến trúc Zen 3 với tiến trình 7nm đi kèm. AMD cho biết dòng vi xử lý Ryzen 5000 cuối cùng đã đánh bại Intel trong trận chiến cuối cùng – chơi các tựa game ở độ phân giải 1080p - trong khi vẫn duy trì vị trí dẫn đầu hiện tại của Ryzen về cơ bản ở mọi chỉ số khác. Bốn mẫu Ryzen 5000 mới, trải dài từ Ryzen 5 5600X với mức giá 299$ đến Ryzen 9 5950X với mức giá 799$, sẽ lên các kệ hàng của các đơn vị bán lẻ trên toàn thế giới vào ngày 5 tháng 11.

AMD quảng cáo dòng vi xử lý Zen 3 của mình là có hiệu suất đơn luồng dẫn đầu thị trường, nhờ vào chỉ số IPC -viết tắt của instructions per clock/cycles (lệnh trên mỗi xung nhịp/chu kỳ) tăng 19% tổng thể. Kết hợp với tiến trình 7nm được tối ưu hóa mang lại mức tăng xung nhịp lên tới 4,9 GHz cho mẫu vi xử lý 'Vermeer' hàng đầu, có vẻ như AMD cuối cùng đã giành lợi thế về tay họ. Nếu điểm số benchmark của AMD đưa ra là hoàn toàn đúng trong các thử nghiệm đến từ các testlab nổi tiếng, chúng ta sẽ thấy một vị vua mới dẫn đầu trong hệ thống phân benchmark điểm cho CPU và sẽ sớm thấy danh sách các CPU tốt nhất được thay đổi.

AMD cho biết họ đã thiết kế lại cơ bản vi kiến ​​trúc Zen để mang lại lợi ích IPC lớn và ghép nối với tốc độ xung nhịp cao nhất mang lại những cải tiến hiệu suất tuyệt vời so với các mẫu Ryzen thế hệ trước của họ, tuy nhiên AMD hoàn toàn không đề cập đến dòng vi xử lý Comet Lake của Intel.

AMD tuyên bố dòng vi xử lý Ryzen 5000 Series hiện nhanh hơn Intel về hiệu suất trong các tựa game, gia tăng hiệu năng đơn luồng và đa luồng, đồng thời cung cấp hiệu suất hàng đầu trên mỗi đô la và hiệu suất năng lượng tốt hơn tới 2,8 lần so với dòng Comet Lake. Chưa kể, khả năng tương thích ngược của các vi xử lý này với các bo mạch chủ sử dụng chipset 500 và 400-series hiện có, có nghĩa là chúng sẽ là một lựa chọn rất tuyệt vời cho những người muốn nâng cấp hệ thống mà không phải chi trả thêm quá nhiều tiền.

Phần thưởng cho những người nâng cấp Ryzen? AMD cho biết người dùng sẽ nhận được hiệu suất trung bình cao hơn 26% trong các tựa game với Ryzen 9 5900X (so với Ryzen 3900X), cùng với hiệu suất được cải thiện trong cả ứng dụng đơn và đa luồng. Đương nhiên, điều đó sẽ thay đổi tùy theo các tựa game cụ thể lẫn ứng dụng khác, nhưng chúng ta có thể tham khảo các benchmark của AMD để biết được mức tăng hiệu suất của Zen 3 trông như thế nào.

Trước khi chúng ta đi sâu vào chi tiết, đây là tổng quan nhanh về các vi xử lý mà AMD công bố ngày hôm nay:

Ở phân khúc cao cấp, AMD tấn công Intel bằng mẫu vi xử lý  Ryzen 9 5950X 16 nhân 32 luồng, có giá bán lẻ 799$. Vi xử lý này có xung nhịp Boost lên đến 4,9 GHz, có 64MB bộ nhớ đệm L3 thống nhất và mức TDP chỉ 105W. AMD cho biết vi xử lý này nhanh hơn Core i9-10900K 10 nhân của Intel về mọi thứ, điều này không có gì đáng ngạc nhiên - Intel không có sản phẩm tương đương trên hệ thống máy tính để bàn phổ thông.

Tiếp tới, ở chốt chặn giữa, AMD đưa ra vi xử lý Ryzen 9 5900X trị giá 549$, đây là dòng mà trở thành đối thủ chủ đạo của các vi xử lý Intel. Với đặc tả kĩ thuật cũng rất tuyệt vời khi có 12 nhân 24 luồng, mức xung nhịp Boost lên tới 4,8GHz. AMD cho biết  vi xử lý này đánh bại 10900K bởi nó mang lại hiệu suất tốt hơn trong các tựa game mà chi phí thấp hơn. Tiếp tục ở các phân khúc sản phẩm, chúng ta sẽ lần lượt thấy Ryzen 7 5800X 8C / 16T với giá 449$ và Ryzen 5 5600X 6C / 12T với giá 299 $.

Dưới đây, chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn về tất cả các vi xử lý này và phân khúc của chúng so với Intel, bao gồm cả các benchmark đến từ AMD. Đầu tiên, đây là những đặc điểm nối bật của dòng  Zen 3 Ryzen 5000:

• Dẫn đầu về hiệu suất chơi game 1080p
• Dựa trên tiến trình 7nm được tối ưu hóa như các model dòng Ryzen XT
• Vi kiến ​​trúc Zen 3 cải thiện 19% IPC
• Cải thiện hiệu suất năng lượng lên tới 24% - tốt hơn 2,8 lần so với 10900K
• Mức xung nhịp Boost lên rất cao cho toàn bộ các model – cao nhất tới 4,9 GHz trên Ryzen 9 5950X
• Mức xung nhịp cơ bản thấp hơn cho toàn bộ các model được bù đắp bằng IPC tăng lên
• Bộ nhớ cache L3 hiện được hợp nhất trong một cụm 32MB duy nhất cho mỗi chiplet tám nhân (CCD)
• Định giá cao hơn trên toàn bộ hệ thống ( tăng thêm $ 50)
• Không được trang bị các tản nhiệt đi kèm trên các dòng Ryzen 9 và Ryzen 7
• Tương thích ngược với các bo mạch chủ sử dụng socket AM4
• Không có chipset / bo mạch chủ mới nào được tung ra
• Hoạt động với các bo mạch chủ thế hệ 500 hiện tại (lưu ý bên dưới)
• Hỗ trợ BIOS beta cho dòng bo mạch chủ 400-series bắt đầu vào tháng 1 năm 2021
• Tất cả vi xử lý Zen 3 cho máy tính để bàn, thiết bị di động và APU sẽ mang thương hiệu Ryzen 5000
• Giới hạn mức gói công suất cho CPU là 142W tương tự như thế hệ vi xử lý dựa trên socket AM4 thế hệ trước
• I / O Die (IOD) vẫn đựa trên tiến trình 12nm đến từ GlobalFoundries như thế hệ trước.

Intel đang loay hoay với dòng vi xử lý Comet Lake của họ trong nhiều tháng dài nhằm cố gắng chống đỡ dòng sản phẩm Ryzen 5000 cho đến khi Rocket Lake ra mắt vào quý 1 năm 2021, điều này không tốt. AMD đã lấn át thị phần máy tính để bàn của Intel bằng chip Ryzen 3000 thế hệ trước, và điều này tiếp tục xảy ra khi mà AMD đưa ra dòng Ryzen 5000 với tuyên bố hiệu suất mạnh mẽ trong các tựa game so với thế hệ trước.  

Mặc dù Intel có một lợi thế tiềm ẩn - giá cả. AMD hiện đặt Ryzen là thương hiệu cao cấp và cho biết họ có các tiêu chuẩn để chứng minh điều đó. Do đó, AMD đã đẩy giá lên 50 $trên toàn hệ thống so với các mẫu Ryzen XT trước đó. Tuy nhiên, dòng XT không thực sự đại diện cho vi xử lý có giá trị tốt nhất của AMD mà dòng Ryzen 3000 trước đó mới là đối tượng nắm giữ điều này.

Trong cả hai trường hợp, chip Comet Lake của Intel hiện có mức giá tương đối thấp hơn so với dòng sản phẩm Ryzen 5000 của AMD. Tuy nhiên, AMD cho biết họ vẫn duy trì vị trí dẫn đầu về hiệu suất trên mỗi đô la và đã chia sẻ một số dữ liệu để chứng minh điều này. Như thường lệ, việc benchmark của nhà sản xuất nhiều khi khác xa với thực tế, chỉ khi sản phẩm được đặt trong các testlab và được kiểm nghiệm chặt chẽ, câu chuyện về mặt hiệu suất sẽ được sáng tỏ. Điều này rõ ràng sẽ không lâu nữa  khi mà danh sách đầy đủ và sẵn sàng lên kệ vào ngày 5 / 11 của các dòng vi xử lý  Ryzen 5000.

Giá, Thông số kỹ thuật và Ngày phát hành của AMD Ryzen 5000

Thông số kỹ thuật của Ryzen 9 5950X

Như đã đề cập ở trên, vi xử lý  Ryzen 9 5950X trị giá  799$ là dòng soái hạm của AMD cho hệ thống máy tính để bàn phổ thông. Vi xử lý này có mức xung nhịp cơ bản (base) 3,4 GHz, giảm 300 MHz so với 3950X và tần số Precision Boost 4,9 GHz - mức tăng 100 MHz và chỉ kém ngưỡng 5GHz một chút.

So với Ryzen 9 3950X, Ryzen 5950X thực sự có hiệu suất đa luồng mạnh mẽ hơn rất nhiều, mặc dù cùng 16 nhân và 32 luồng như nhau. Do đó, AMD đã tự tin đẩy đẩy giá sản phẩm lên thêm 50$. Ở phía đối thủ  Intel, họ không có các sản phẩm cùng cấp, do đó sẽ không thể cạnh tranh với Ryzen 9 5950X.

Tuy nhiên, Intel có thể dùng quân bài tẩy ở Core i9-10980XE tại phân khúc HEDT để chiến đấu với Ryzen 9 5950X. Vi xử lý này có 18C / 36T này hiện có giá bán lẻ khoảng 815 $ nhưng yêu cầu bo mạch chủ HEDT đắt tiền và bộ nhớ bốn kênh. Nhưng ngay cả việc Intel có hạ giá sản phẩm Core i9-10980XE để chiến đấu với Ryzen 9 5950X, cũng chẳng thấy có một điểm sáng nào cho đội xanh cả.

Thông số kỹ thuật của Ryzen 9 5900X

Ryzen 9 5900X 12 nhân 24 luồng với mức giá 549$ đi kèm, cũng gia tăng thêm 50$ so với 3900XT thế hệ trước . Mức xung nhịp cơ bản của vi xử lý này giảm 200 MHz so với 3900XT, nhưng mức xung nhịp Boost lên đến 4,8 GHz (cao hơn 100 MHz). Trong khi đó, so sánh với đội xanh, dòng Core i9-10900K 10 nhân 20 luồng của Intel có giá thấp hơn 60 đô la so với 5900X (thấp hơn 77 $ nếu người dùng chọn model F không tích hợp đồ họa).

Nếu tất cả những gì người dùng quan tâm là chơi game, thì Core i9-10850K giá 453 USD của Intel cũng được đặt vào trong bối cảnh này. 10850K về cơ bản cung cấp hiệu suất tương tự như 10900K đắt hơn trong các tựa game nhưng rẻ hơn 96$ so với  5900X. Đừng quên rằng AMD tuyên bố 5900X chơi game nhanh hơn một trong hai vi xử lý của Intel đó và thậm chí còn nhanh hơn trong các ứng dụng khác.

Thông số kỹ thuật của Ryzen 7 5800X

Ryzen 7 5800X với 8 nhân 16 luồng trị giá 449$ đi kèm, tương tự như tiền nhiệm Ryzen 7 3800XT nhưng giá cũng tăng lên 50$. Vi xử lý này mặc dù có xung nhịp cơ bản thấp hơn 100 MHz so với 3800XT nhưng có cùng mức xung Boost 4,7 GHz. Xét về mức giá, Core i9-10850K cũng cạnh tranh ở đây với mức giá tương tự như 5800X, trong khi Core i7-10700K rẻ hơn ~ 100 đô la . Nếu hiệu suất của Ryzen 5800X vượt qua cả 10700K, chuyện so sánh với Core i9-10850K là hoàn toàn bình thường.

Thông số kỹ thuật của Ryzen 5 5600X

Cuối cùng, vi xử lý thấp nhất trong phân khúc được giới thiệu lần này của AMD là Ryzen 5 5600X 6 nhân 12 luồng với mức giá cũng tăng thêm 50$. Mức xung nhịp của vi xử lý này ở cơ bản thấp hơn 100 MHz so với 3600XT, trong khi mức Boost cao hơn 100 MHz (4,6 GHz). Ryzen 5 3600XT thế hệ trước 6C / 12T của AMD có TDP 95W, nhưng AMD đã quay trở lại mức 65W với 5600X.

Để ý kĩ một chút, mức xung nhịp cơ bản của dòng Ryzen 5000 thấp hơn so với Ryzen 3000, nhưng điều này không quá ngạc nhiên khi xem xét hiệu suất trên mỗi watt cao hơn nhiều mà chúng ta sẽ xem bên dưới. AMD rõ ràng đã cải tiến IPC nhiều hơn, do đó mang lại giá trị hiệu quả tốt hơn trên mỗi mức xung nhịp và điện áp tương ứng. Ryzen 5 5600X là ví dụ điển hình nhất về điều đó - mặc dù chỉ giảm một chút xung nhịp cơ bản, vi xử lý này giảm mức TDP chỉ còn 65W so với 95W so với tiền nhiệm. Một kết quả ấn tượng.

Có gì không ấn tượng? AMD đã tiếp tục tiền lệ mà hãng đã đặt ra với dòng Ryzen XT : Tản nhiệt không còn với các vi xử lý có TDP cao hơn 65W. Điều đó có nghĩa là Ryzen 5 5600X sẽ là chip Ryzen 5000 duy nhất được công bố ngày hôm nay đi kèm với một tản nhiệt bên trong hộp.  AMD cho biết họ quyết định loại bỏ tản nhiệt đi kèm trong các mẫu TDP cao hơn phần lớn vì họ tin rằng hầu hết những người mua các vi xử lý cao hơn sẽ sử dụng một tản nhiệt tùy chỉnh bên ngoài.

 AMD sẽ chỉ đảm bảo mức xung nhịp của các vi xử lý tăng chính xác theo mức đơn nhân và các mức tăng trên tất cả nhân sẽ khác nhau dựa trên giải pháp làm mát, mạch VRM và BIOS của bo mạch chủ. Các vi xử lý Ryzen 5000 vẫn được trang bị 20 lane PCIe 4.0 cho người dùng và hỗ trợ bộ nhớ có mức xung nhịp DDR4-3200 theo tiêu chuẩn ngành. Khả năng ép xung bộ nhớ vẫn giống như chúng ta thấy với các mẫu Ryzen XT, vì vậy AMD đã không thay đổi hướng dẫn của mình về mặt đó.

So sánh điểm benchmark của AMD Zen 3 Ryzen 5000

Điểm benchmark hiệu suất ứng dụng và trò chơi của AMD Ryzen 9 5900X

Trước khi chúng ta đi vào các điểm số benchmark, xin nhắc lại điểm số benchmark này là do AMD cung cấp trong điều kiện lý tưởng nhất, vì vậy, đây chỉ là thông tin tham khảo. Vì trong các thử nghiệm thực tế, điểm số benchmark này sẽ có sai lệch đáng kể do khác biệt về nền tảng thử nghiệm cũng như cách thức thử nghiệm.

Lưu ý rằng AMD đã thử nghiệm tất cả các bộ vi xử lý (bao gồm Ryzen 5000 và các vi xử lý Intel), với mức xung nhịp bộ nhớ ở mức DDR4-3600. Để tham khảo, DDR4-3200 là cấu hình sẵn có cho bộ xử lý AMD và DDR4-2933 dành cho Core i9-10900K. AMD cũng sử dụng Noctua NH-D15s,  một tản nhiệt khí cao cấp, cho tất cả các nền tảng được thử nghiệm (ổn) và Nvidia GeForce 2080 Ti. (Có thể họ không mua được GeForce RTX 3080 hoặc GeForce RTX 3090).

Ryzen 9 5950X với 16 nhân và 32 luồng trị giá 799$ mang lại cho người dùng điều gì? Trang trình bày đầu tiên cho thấy 5950X của AMD so với Ryzen 9 3950X thế hệ trước và phác thảo mức tăng hiệu suất hơn 20% trong các tựa game được thử nghiệm. AMD cũng cho biết con vi xử lý này đạt 640 điểm trong benchmark Cinebench R20 đơn luồng, cao hơn nhiều so với 544 điểm của Core i9-10900K.

Phần tạo nội dung cho thấy lợi ích vững chắc của Ryzen 9 5950X trong các ứng dụng như CAD, Adobe Premier và biên dịch. Ngược lại, hiệu suất đạt được trong ứng dụng V-Ray vốn tận dụng đa luồng lại cho thấy mức gia tăng chưa thật sự tốt. AMD cho biết bộ vi xử lý của họ vẫn phải tuân theo giới hạn công suất 142W, điều này đương nhiên làm giảm hiệu suất đạt được trong các ứng dụng đa luồng - nhưng lưu ý rằng những mức tăng hiệu suất đó ở cùng mức tiêu thụ điện năng, nghĩa là hiệu suất trên mỗi watt cao hơn. Sẽ rất thú vị khi xem nó trông như thế nào khi thử nghiệm thực tế ngay khi các vi xử lý ra mắt và được cầm trên tay.

Trang trình bày thứ hai cho thấy 5950X so với Intel Core i9-10900K trong một loạt các tựa game và ứng dụng. Các tựa game được thử nghiệm cho thấy về cơ bản là Ryzen 9 5900X cho hiệu suất nhanh hơn.Tất nhiên, với RTX 2080 Ti, nó có thể là điểm nghẽn chính ngay cả ở 1080p ultra. Chúng tôi đã nói đùa về việc AMD không có kết quả thử nghiệm RTX 3080 hoặc RTX 3090, nhưng nghiêm túc mà nói, bất kỳ ai nâng cấp lên Zen 3 cho mục đích chơi game đều có khả năng để mắt tới Ampere của Nvidia hoặc Big Navi của AMD .

Điểm số benchmark trong các tựa game và ứng dụng của AMD Ryzen 9 5900X

AMD cho biết Ryzen 9 5900X là CPU chơi game nhanh nhất trên thị trường,  có được kết luận này là do họ đo được từ khung hình / giây trung bình từ 40 tựa game PC ở độ phân giải 1920x1080 với cài đặt độ trung thực cao. Do bản chất của các tựa game ngày nay vẫn dựa theo hiệu suất đơn luồng, phần lớn sự gia tăng hiệu năng trong các tựa game sẽ đến từ việc cải tiến IPC.  Như vậy, đây là một cái nhìn nhanh về sự cải tiến trong benchmark về khả năng đơn luồng của AMDCinebench R20. Lưu ý: Thử nghiệm này cực kỳ thuận lợi đối với vi kiến ​​trúc Zen của AMD.

AMD ghi được 631 điểm với Ryzen 9 5900X, trong khi đó Core i9-10900K là 544 điểm. Điều đó mang lại lợi thế vượt trội 16% cho Ryzen 9 5900X, nhưng hãy nhớ rằng điều này xảy ra trong một khối lượng công việc duy nhất. Như chúng ta đã biết, hiệu suất thay đổi theo các loại ứng dụng khác nhau. Để tham khảo, chúng tôi đã ghi được 535 điểm với 10900K trong cùng một bài kiểm tra, mặc dù rõ ràng là với nền tảng và điều kiện thử nghiệm khác nhau.

AMD không chia sẻ điểm số CineBench đa luồng của Ryzen 9 5900X, nhưng đo Core i9-10900K ở mức 6.354 điểm. Ở đây, chúng ta thấy một loạt các benchmark hiệu suất 1080p của AMD với Ryzen 9 5900X so với Ryzen 9 3900XT. Nhìn chung, 5900X cung cấp cải thiện hiệu suất trung bình 26% khung hình / giây, khá xuất sắc cho một vi xử lý nâng cấp. Đáng chú ý, bộ vi xử lý ghi nhận mức tăng cao hơn trong một số tựa game - với mức 50% trong Liên minh huyền thoại và 46% trong CS: GO . Các tựa game khác, chẳng hạn như Battlefield V và Total War , có mức tăng cũng đáng ghi nhận.

Trang trình bày thứ hai đặt Ryzen 9 5900X so với Core i9-10900K trong một loạt các tựa game  ở 1080p với cài đặt độ trung thực cao. AMD đã ghi nhận một sự thua kém nhẹ trong Total War và hiệu suất một số tăng lên ở một số tựa game. Tuy nhiên, League of Legends và CS: GO , cả hai đều là những tựa game cũ hơn, nhận được số đo khung hình / giây cao hơn đáng kể.

Rõ ràng là chúng ta sẽ phải thấy những tựa game này được thử nghiệm trên hệ thống thử nghiệm của các testlab minh bạch và Intel có thể đạt được hiệu suất cao hơn một chút từ việc ép xung. Mặc dù vẫn có thể đánh giá cao khả năng ép xung của Ryzen 5000, nhưng các vi xử lý này sử dụng tiến trình tương tự như các mẫu Ryzen XT hiện có, vì vậy khoảng không ép xung sẽ không nhiều.

Benchmark Hiệu suất trên mỗi Đô la của AMD Ryzen 7 5800X và Ryzen 5 5600X

AMD cũng đã chia sẻ bảng phân tích hiệu suất trên mỗi đô la cho Ryzen 9 5900X so với Core i9-10900K.

AMD đã không chia sẻ các benchmark riêng cho Ryzen 7 5800X và Ryzen 5 5600X - các mẫu cao cấp hơn rõ ràng là tiêu điểm cho các thông báo hôm nay. Tuy nhiên, công ty đã chia sẻ các slide hiệu suất trên mỗi đô la, mọi người có thể thấy ở trên.

Bo mạch chủ nào hoạt động với bộ xử lý AMD Zen 3 Ryzen 5000?

AMD không ra mắt chipset mới với dòng Ryzen 5000; thay vào đó, các vi xử lý này sẽ được hỗ trợ bởi chipset 500-series hiện có. Các bo mạch chủ hiện tại yêu cầu BIOS AGESA 1.0.8.0 (hoặc mới hơn) để có thể hỗ trợ các vi xử lý Zen 3, nhưng AMD cho biết những BIOS đó đã âm thầm xuất xưởng kể từ mùa hè năm nay. Do đó, mỗi bo mạch chủ 500-series trên thị trường đã có sẵn BIOS có thể tải xuống từ các nhà cung cấp bo mạch chủ tương ứng.

Mặc dù các bản sửa đổi BIOS sớm đảm bảo chức năng cơ bản, nhưng người dùng sẽ phải cập nhật lên BIOS AGESA 1.1.0.0 (hoặc tốt hơn) để có hiệu suất tốt nhất. Những bản sửa đổi này sắp ra mắt và sẽ có sẵn cho tất cả các bo mạch chủ 500-series trước ngày ra mắt vào ngày 5 tháng 11.

AMD ban đầu thông báo rằng họ sẽ không cung cấp hỗ trợ Zen 3 cho các bo mạch chủ 400-series, nhưng do lo ngại từ cộng đồng những người đam mê, họ đã “hủy” thông báo đó. Đúng như AMD đã nói, họ cũng sẽ cung cấp hỗ trợ cho các bo mạch chủ sử dụng chipset 400-series, nhưng quá trình phát triển vẫn đang diễn ra và những bản cập nhật đó sẽ đến sau. AMD cho biết các bản BIOS beta đầu tiên sẽ có sẵn vào tháng 1 năm 2021. Tuy nhiên, sẽ có một  loạt các hạn chế quan trọng áp dụng cho các bo mạch chủ sử dụng chipset 400 series. Chẳng hạn như mất hỗ trợ PCIe 4.0 trên bo mạch 400-series, nhưng hầu hết các game thủ sẽ không và không nên quan tâm - nó sẽ không có ý nghĩa gì trong ngắn hạn đối với việc chơi game.

Vi kiến ​​trúc AMD Zen 3 Ryzen 5000

Các benchmark đã thấy và giờ đây là cách AMD cung cấp hiệu suất được cải thiện.

AMD đã bắt tay vào những gì mà họ mô tả là một thiết kế lại cơ bản của kiến ​​trúc Zen 2 để mang lại những loại lợi ích mà chúng ta thường mong đợi từ một vi kiến ​​trúc hoàn toàn mới. Trên thực tế, mức tăng IPC ~ 19% của công ty thể hiện mức tăng IPC thế hệ đơn nhân lớn nhất trong kỷ nguyên "hậu Zen" (Zen +, Zen 2). Điều này vượt trội thật sự, ngay cả đội xanh Intel ở trong quá khứ cũng có mức tăng không ấn tượng bằng - kiến ​​trúc Skylake ban đầu đã đạt được mức tăng tương tự, nhưng mọi thứ kể từ đó gần như không có điểm gì nổi bật.

AMD đã đạt được 19% IPC bằng cách tính toán trung bình hình học của 25 khối lượng công việc được đo bằng hai vi xử lý 8 nhân được khóa ở tốc độ 4,0 GHz. Để đạt được mức tăng IPC ấn tượng đòi hỏi một loạt sửa đổi 'từ trước đến sau' đối với thiết kế, bao gồm (nhưng không giới hạn ở) hệ thống bộ đệm con, giao diện người dùng, công cụ tiên đoán rẽ nhánh, công cụ thực thi và các phần tử tải / lưu tập trung vào việc thúc đẩy hiệu suất đơn luồng trong khi tận dụng khả năng chỉ dẫn cấp độ xử lý song song (ILP) tốt hơn. Kết quả là hiệu suất được cải thiện trong cả khối lượng công việc số nguyên và dấu chấm động đơn và đa luồng. Tuy nhiên, giới hạn công suất 142W do socket AM4 áp đặt hạn chế phạm vi tăng hiệu suất trong một số khối lượng công việc đa luồng.

Ở mặt trước của nút tiến trình, AMD cho biết họ sử dụng cùng một phiên bản nâng cao của TSMC 7nm mà họ đã sử dụng cho dòng Ryzen XT , nhưng vẫn chưa cung cấp thông tin chi tiết cụ thể. AMD vẫn cho biết họ sử dụng 'công thức đặc biệt' cho tiến trình 7nm, nhưng chỉ rõ rằng họ không sử dụng 7nm + của TSMC (EUV). Điều đó có nghĩa là AMD sử dụng nút N7 tiêu chuẩn từ Zen 2 với các quy tắc thiết kế được cải thiện hoặc các chip sử dụng nút N7P .

Mục tiêu cuối cùng của AMD là có 'hiệu suất tốt nhất không thể tranh cãi' trong tất cả các khối lượng công việc và hiệu suất chơi game là một trọng tâm cụ thể, đưa chúng ta đến hệ thống phân cấp bộ nhớ cache đã thay đổi. Một năm trước, chúng tôi đã bắt gặp một sự thay đổi lớn đối với kiến ​​trúc Zen thông qua một bài thuyết trình của AMD được đăng tải một cách tình cờ và đó là một trong những thay đổi quan trọng nhất đối với thiết kế. Giống như các bộ xử lý Zen 2, Zen 3 sử dụng cùng một khuôn I / O 12nm được ghép nối với một hoặc hai chiplet trong một sự sắp xếp MCM (Multi-Chip Module). Trong hình trên, chúng ta có thể thấy khuôn I / O lớn và hai chiplet tám nhân nhỏ hơn.

Các vi xử lý Zen 3 Ryzen 5000 có  sáu hoặc tám nhân đi kèm với một chiplet, trong khi các vi xử lý 12 hoặc 16 nhân đi kèm với hai. Một lần nữa, đây là cách tiếp cận tương tự mà AMD đã thực hiện với kiến ​​trúc Zen 2.

AMD Zen 3

Tuy nhiên, thiết kế bên trong của mỗi chiplet đã thay đổi đáng kể. Trong kiến ​​trúc Zen 2 (bên trái), mỗi chiplet tính toán Zen (CCD) chứa hai cụm bốn nhân với quyền truy cập vào một phần 16MB bộ nhớ đệm L3 riêng biệt. Vì vậy, trong khi toàn bộ chiplet chứa 32MB bộ nhớ đệm, thiết kế phân tách có nghĩa là không phải tất cả các nhân ều có quyền truy cập như nhau vào tất cả bộ nhớ đệm trong chiplet.

Để truy cập vào một phần liền kề của bộ nhớ cache L3, một nhân phải giao tiếp với cụm nhân khác bằng cách đưa ra một yêu cầu truyền qua Infinity Fabric tới khuôn I / O. I / O die sau đó chuyển yêu cầu đến cụm nhân thứ hai, mặc dù nó được chứa trong cùng một chiplet. Để thực hiện yêu cầu, dữ liệu phải di chuyển ngược trở lại Infinity Fabric đến khuôn I / O, rồi quay trở lại cụm nhân đó.

Ở phía bên phải của trang trình bày, chúng ta có thể thấy rằng chiplet hiện chứa một phần lớn 32MB bộ nhớ cache L3 thống nhất và tất cả tám nhân trong chiplet đều có quyền truy cập đầy đủ vào bộ nhớ cache được chia sẻ. Điều này không chỉ cải thiện độ trễ từ các nhân đến bộ nhớ cache mà còn cải thiện độ trễ giữa các nhân với nhau trong chiplet.

Trong khi tất cả tám nhân đều có thể truy cập bộ nhớ đệm L3 trong một chiplet máy tính duy nhất, trong chip Zen 3 chiplet kép, sẽ có lúc các nhân phải giao tiếp với chiplet kia và bộ nhớ đệm L3 của nó. Trong những trường hợp đó, các yêu cầu của chiplet máy tính sẽ vẫn phải đi qua Infinity Fabric thông qua các tín hiệu được chuyển qua khuôn I / O, điều này gây ra độ trễ.

Tuy nhiên, bởi vì toàn bộ lớp giao tiếp bên ngoài giữa hai cụm bốn nhân bên trong mỗi chiplet đã bị loại bỏ, Infinity Fabric đương nhiên sẽ có lưu lượng truy cập ít hơn nhiều. Điều này dẫn đến ít tranh cãi hơn trên kết cấu, do đó đơn giản hóa việc lập lịch và định tuyến, và nó cũng có thể tăng lượng băng thông khả dụng cho loại lưu lượng này. Tất cả các yếu tố này sẽ dẫn đến việc truyền nhanh hơn (nghĩa là, độ trễ thấp hơn) giao tiếp giữa hai chiplet tám nhân và nó cũng có thể loại bỏ một số chi phí trên khuôn I / O

Tất cả những điều này đều quan trọng vì các tựa game phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống bộ nhớ con, cả bộ nhớ đệm on-die và bộ nhớ chính (DDR4). Một nhóm lớn hơn các tài nguyên bộ nhớ cache có sẵn có thể giữ nhiều dữ liệu gần các nhân hơn, do đó yêu cầu ít truy cập độ trễ cao hơn vào bộ nhớ chính. Ngoài ra, độ trễ bộ nhớ cache thấp hơn có thể làm giảm lượng thời gian một nhân giao tiếp với bộ đệm L3. Thiết kế mới này sẽ mang lại lợi ích rất nhiều cho các ứng dụng nhạy cảm với độ trễ, như các tựa game đặc biệt nếu chúng có luồng chi phối truy cập nhiều vào bộ nhớ cache (điều này thường xảy ra).

Đương nhiên, hiệu suất năng lượng sẽ được cải thiện khi một chức năng giảm lưu lượng truy cập trên Infinity Fabric, nhưng đó có thể là một phần nhỏ của hiệu suất trên mỗi watt mà AMD đã trích xuất từ ​​kiến ​​trúc. IPC tăng lên và các tối ưu hóa cấp SoC khác rõ ràng là yếu tố ở đây. Tuy nhiên, kết quả ròng là AMD đã cố gắng duy trì phạm vi nhiệt và điện TDP giống như chip Ryzen 3000 trong khi mang lại hiệu suất cao hơn.

AMD cho biết họ đã không tăng mức tiêu thụ điện năng thêm một watt - công suất tiêu thụ tối đa cho socket AM4 vẫn ở mức 142W - điều này đương nhiên sẽ dẫn đến mức tăng hiệu suất ấn tượng. Biểu đồ của AMD ở trên sử dụng Ryzen 7 1800X thế hệ đầu tiên làm điểm so sánh và ở đây chúng ta thấy sự cải thiện gấp 2 lần khi chuyển sang kiến ​​trúc Zen 2 7nm. Điều đó không quá ngạc nhiên khi xem xét việc chuyển từ quy trình 14nm cũ hơn sang 7nm với thế hệ chip đó.

Sự giảm thiểu quan trọng hơn đến từ việc trích xuất hiệu quả hơn từ tiến trình 7nm 'tương tự', khó hơn nhiều và đòi hỏi sự kết hợp của cả phương pháp thiết kế tốt hơn và cải tiến kiến ​​trúc. Kết quả của những yếu tố này, AMD cho biết họ đã cải thiện hiệu suất 24% với Ryzen 9 5900X so với Ryzen 9 3900XT dựa trên Zen 2. Một lần nữa, điều đó thật ấn tượng. Các chip Comet Lake gần đây nhất của Intel đã phải tăng mức tiêu thụ điện năng lên khá nhiều và vẫn có những cải tiến hiệu suất thấp hơn nhiều.

Kết Luận

Zen 3 của AMD là lần lặp lại thứ tư của vi kiến ​​trúc Zen, và thông qua quá trình tối ưu hóa đúng thời gian không ngừng trong bốn năm ngắn ngủi mà Ryzen đã có mặt trên thị trường, có vẻ như AMD cuối cùng đã đánh cắp hoàn toàn vương miện hiệu suất từ ​​tay Intel. 

Ngay cả khi các tuyên bố về hiệu suất của AMD không hoàn toàn phản ánh, tệ nhất là chúng ta có thể thấy hiệu suất tương đương khi chơi game ở nhiều vị trí trong phân khúc sản phẩm. Nhưng đó thực sự là tất cả những gì AMD cần - bộ vi xử lý Ryzen của công ty đã dẫn đầu về mọi chỉ số khác quan trọng đối với những người đam mê. Không những có lợi thế về sức mạnh, chi phí, hiệu quả và tản nhiệt được cung cấp bởi một nút tiến trình 7nm nhỏ hơn, dày đặc hơn kết hợp với kiến ​​trúc Zen 3 tinh tế và trưởng thành.

Nếu Zen 3 hoạt động tốt như vậy, có vẻ như hạn chế duy nhất của AMD sẽ là năng lực sản xuất tại TSMC. AMD sẽ bán mọi chip Ryzen 5000 mà họ sản xuất ra, ít nhất là cho đến khi Rocket Lake xuất hiện - và chúng tôi vẫn chưa biết liệu thiết kế các vi xử lý dựa trên tiến trình 14nm mới của Intel có thể bắt kịp với các vi xử lý dựa trên tiến trình 7nm của AMD hay không. Hệ sinh thái gồm các đối tác bo mạch chủ 500 và 400 series của AMD có rất nhiều lựa chọn tương đối hợp lý, vì vậy chúng tôi không lường trước được bất kỳ vấn đề nào về nguồn cung cấp bo mạch chủ.

Về mặt đó, AMD chắc chắn sẽ đáp ứng nhu cầu cao đối với chip Ryzen 5000 khi ra mắt và công ty cho biết họ đang làm việc với các nhà bán lẻ để tránh nạn dùng bot để đăng ký mua hàng (như đã xảy ra với dòng Ampere của NVIDIA). Và AMD cũng không tránh khỏi tình trạng khan hàng khi ra mắt, với việc Ryzen 9 3950X tương đối khó mua trong vài tháng đầu tiên sau khi ra mắt.

Thông báo của AMD tập trung vào các vi xử lý cao cấp,  ít nhất là về dữ liệu hiệu suất, đây là một quyết định kinh doanh tốt. Tuy nhiên, chúng tôi hy vọng rằng bộ vi xử lý Ryzen 5 và 7 sẽ cung cấp hiệu suất đặc biệt tốt ở mức giá của chúng. Một lần nữa, khả năng của AMD trong bối cảnh cung cấp hàng hóa để giữ cho các đối tác của họ đưa các sản phẩm lên kệ là tầm quan trọng hàng đầu; công ty đã phải đối mặt với tình trạng thiếu dòng Ryzen 3 3300X và 3100, vốn đã không còn được bán trên thị trường bán lẻ ngay sau khi ra mắt cách đây 5 tháng.

Về mặt mở rộng thị phần, chip Zen 3 của AMD rõ ràng sẽ có sức hút chưa từng có trong phân khúc người đam mê và DIY, và sự xuất hiện của các APU dựa trên Zen 3 (chưa có mốc thời gian cụ thể) sẽ mở rộng sức hấp dẫn trên thị trường OEM.

Chúng tôi cũng rùng mình khi nghĩ kiến ​​trúc Zen 3 có thể có khả năng gì khi AMD đưa nó vào dòng sản phẩm Threadripper của mình - các vi xử lý Cascade Lake cạnh tranh của Intel đã bị vượt mặt một cách đáng kinh ngạc trong phân khúc HEDT và các nguồn tin trong ngành của chúng tôi cho biết rằng nền tảng Intel HEDT thế hệ tiếp theo đã bị hủy bỏ. Intel đã sẵn sàng để ra mắt vi xử lý Rocket Lake vào quý 1 năm 2021, nhưng điều đó sẽ còn rất lâu sau kỳ nghỉ lễ. Thật khó để tưởng tượng rằng những người mua sắm trong kỳ nghỉ tiềm năng sẽ chờ đợi Rocket Lake của Intel, bất kể nó có đi kèm với vi kiến ​​trúc mới đầu tiên của Intel cho hệ thống máy tính để bàn lần đầu tiên sau 5 năm hay không. Cuối cùng, việc Intel không thể sản xuất các vi xử lý trên tiến trình 10nm cho hệ thống máy tính để bàn đã chỉ rõ sự tụt hậu của họ.

Theo Tomhardware