Tivemos a chance de conversar com Donny Woligroski, Gerente Sênior de Marketing Técnico de Processadores de Consumo da AMD, durante a Computex 2024, para discutir as últimas novidades sobre os anúncios da empresa sobre os processadores Zen 5 Ryzen 9000 no evento. Woligroski nos disse que, embora os chips Ryzen 9000 não superem os chips especializados Ryzen 7000X3D da empresa em jogos — atualmente entre os melhores CPUs para jogos — a diferença entre os chips será menor do que vimos no passado. A AMD também está trabalhando em uma versão aprimorada de sua tecnologia 3D V-Cache, e Woligroski explicou por que os novos chips Ryzen 9000 representam um grande avanço, mesmo tendo a mesma contagem de núcleos e, em grande parte, as mesmas frequências de boost que seus predecessores.
Em seu comunicado à imprensa, a AMD apresentou o Ryzen 9950X como o “desempenho de desktop de consumo mais rápido do mundo”, mas notavelmente não afirmou que é o chip de jogos mais rápido do mercado, apesar de seus benchmarks mostrarem o 9950X superando o principal Core i9-14900K da Intel em ~11% em média em jogos. No entanto, a empresa não o comparou com seu próprio Ryzen 7 7800X3D, que lidera nossa hierarquia de benchmark de CPU em desempenho de jogos.
Perguntei a Woligroski se o 9950X tomaria a coroa do chip de jogos mais rápido do mercado. “É o mais rápido em jogos? É mais rápido que a concorrência em nossos testes. O X3D ainda é o rei do pedaço, mas por uma margem muito menor do que normalmente entre X3D e não-X3D”, respondeu Woligroski. “Então, um 7800X3D seria, sim, mais rápido que um 9700X, mas talvez não tanto quanto você esperaria.”
Esta não é a primeira vez que vemos os chips de jogos especializados e ultra-poderosos X3D da AMD manterem sua liderança sobre uma nova geração de chips da AMD: Em nossos testes, apesar de ter a arquitetura Zen 4 mais recente, o chip Ryzen 7000 mais rápido, o Ryzen 9 7950X, ficou atrás do Ryzen 7 5800X3D da geração anterior Zen 3 em cerca de 8%. A AMD não superou seu próprio marco até o lançamento do novo Ryzen 7 7800X3D um ano depois.
Woligroski aponta para uma margem mais estreita entre os chips X3D e não-X3D desta vez, uma melhoria provavelmente decorrente do impressionante ganho de 16% em IPC do Zen 5, caches L1 e L2 mais rápidos e melhores frequências de boost. Também veremos um desempenho muito mais rápido em cargas de trabalho de produtividade com o Ryzen 9000 em comparação com os chips X3D.
O 3D V-Cache de segunda geração do Ryzen 7 7800X3D levou o desempenho em jogos a um novo nível — é ~30% mais rápido em jogos do que o processador Ryzen 7000 padrão mais rápido. Teremos que esperar por nossos próprios testes para ver como isso se desenrola com os modelos X3D mais recentes.
AMD reformula sua tecnologia 3D V-Cache para jogos
(Crédito da imagem: AMD)
Embora os modelos padrão Ryzen estejam mais próximos do que nunca dos chips X3D da geração anterior, Woligroski também sugeriu que a próxima implementação do 3D V-Cache em seus chips X3D também verá melhorias marcantes.
“E então, quando se trata de X3D, e vou falar sobre isso agora, estamos super comprometidos com o X3D. Na verdade, temos algumas atualizações realmente, realmente legais para o X3D chegando. Então, estamos trabalhando em iterações e não apenas repetindo o que já fizemos”, disse Woligroski.
Ainda não sabemos os detalhes, mas há vários passos que a AMD poderia dar para melhorar o 3D V-Cache. Por exemplo, por duas gerações, o chiplet de cache L3 da AMD usou uma versão otimizada para densidade do nó de 7nm. Mudar para um nó de processo mais recente, como 6nm ou talvez até 5nm, poderia permitir que a AMD colocasse ainda mais capacidade de cache L3.
O chiplet L3 também fica em cima do die da CPU, o que apresenta desafios térmicos que levam a um desempenho reduzido em algumas cargas de trabalho de produtividade padrão. Um design de die mais fino poderia permitir que a empresa reduzisse a sobrecarga térmica do chiplet L3, permitindo assim que um chip X3D funcionasse mais como um modelo regular não-X3D em trabalhos padrão.
Se a AMD resolver as restrições térmicas, também poderia colocar dies L3 em ambos os dies da CPU. Os atuais 12-core, 7900X3D e 16-core, 7950X3D só têm cache empilhado em um dos dois chiplets CCD. Isso permite que o outro chiplet atinja clocks de boost mais altos, mas dobrar o cache adicionado enquanto mantém clocks mais altos seria potencialmente ainda melhor. Naturalmente, o custo seria o fator decisivo, já que a tecnologia X3D vem com um prêmio.
A segunda geração do 3D V-Cache da AMD melhorou em relação à primeira geração ao aumentar a taxa de transferência de dados do chiplet L3 de 2 TB/s para 2,5 TB/s, mas ainda usava a mesma abordagem de ligação híbrida com o mesmo passo de bump TSV de 9 microns da geração anterior. O passo de bump é extremamente importante, pois mede a densidade dos TSVs que conectam o chiplet L3 ao die da CPU, e mover para um passo de bump menor (a TSMC atualmente oferece passos de bump SoIC-X de 6 microns) poderia permitir que a AMD colocasse mais conexões na mesma área, melhorando assim a largura de banda e o desempenho por um fator muito maior.
A AMD também poderia incluir um cache L2 adicional no chiplet, mas dado o estado da tecnologia de hoje, não está claro se isso é possível. Recentemente, conversei com Sam Naffziger, Vice-Presidente Sênior, AMD Corporate Fellow e Arquiteto de Tecnologia de Produto na AMD, e perguntei se a AMD estava considerando empilhar caches L1 e L2.
“Absolutamente, se você chegar a uma interconexão 3D de grão mais fino. Então estamos em passos de TSV de 9 microns hoje. À medida que você desce para, você sabe, 6-, 3-, 2- microns e até mais baixos, o nível de particionamento pode se tornar muito mais granular”, disse Nafzigger. (É importante notar que ele não definiu o passo específico necessário para um cache L2, então não está claro se isso é possível ainda.) A AMD está até considerando adicionar arquivos de registro de CPU maiores aos chiplets, mas Naffziger disse que os passos de ligação híbrida de hoje não podem suportar a largura de banda necessária (a tecnologia está nos roadmaps da imec e das foundries, no entanto).
Não subestime o Ryzen 9000
Muitos ficaram surpresos que os novos chips Ryzen 9000 da AMD têm as mesmas contagens de núcleos e capacidades de cache que os modelos da geração anterior. As frequências de boost também permanecem as mesmas em alguns modelos, enquanto outros veem apenas uma ligeira melhoria de 100 MHz. A AMD também reduziu significativamente os clocks base em até 700 MHz, contribuindo para uma redução de 40% no TDP. No entanto, o ganho de 16% em IPC e a largura de banda de dados L1 e L2 dobrada, entre outros refinamentos, proporcionam grandes ganhos de geração para geração que a AMD diz que valem a pena o upgrade.
Algumas das melhorias não são tão aparentes na ficha técnica. David McAfee, Vice-Presidente Corporativo e Gerente Geral do Client Channel Business da AMD, disse à imprensa durante uma apresentação pré-Computex que o Ryzen 9000 tem melhor residência de boost, o que significa que ele permanece em sua frequência de boost por mais tempo do que os modelos da geração anterior:
“Acho que a outra coisa que vamos abordar é a residência de frequência, apesar do fato de que o Fmax (frequência máxima) não mudou muito”, disse McAfee. “No que diz respeito ao que está na caixa, a residência de frequência, a eficiência da tampa e o design térmico na geração 9000 dão um aumento de frequência efetiva em relação à geração anterior. Então você realmente vê um ganho líquido, geral positivo, com o processador funcionando mais rápido com a arquitetura Zen 5 em comparação com o Zen 4.”
“No final do dia, damos mais desempenho sem aumentar a potência, e no final do dia, damos mais desempenho sem aumentar o calor. No final do dia, compramos um chip não-X3D muito próximo de um chip X3D quando se trata de jogos”, disse Wologroski.
“Todas essas coisas são diferenças bastante grandes em comparação com pequenos passos e lançamentos anteriores. Estamos voltando no TDP porque acontece que nossos oito núcleos são tão bons que não precisamos de um TDP mais alto, então acho que é uma comparação bastante marcante”, concluiu.
Claro, a prova está no silício enviado. Os chips Ryzen 9000 serão enviados em julho, e colocaremos os chips em nossos testes de benchmark então.
