AMD detalha chips Ryzen 6000 e melhorias dos novos núcleos Zen 3+

Após anúncio durante a CES 2022, a AMD divulgou nesta semana novas informações sobre a família de processadores Ryzen 6000 "Rembrandt", focada em notebooks, e revelou mais detalhes dos núcleos Zen 3+, evoluções dos núcleos Zen 3 otimizados para entregar uma eficiência energética ainda mais pronunciada, visando estender o domínio da marca em consumo.

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Os chips, que estreiam em laptops já neste mês, prometem assumir a liderança de performance por Watt entre todos os processadores baseados na arquitetura x86, e disponibilizam aos usuários uma série de novidades importantes para aprimorar a usabilidade e o desempenho, incluindo as primeiras GPUs integradas com microarquitetura RDNA 2, suporte a memórias DDR5, a estreia do barramento PCIe 4.0 em notebooks AMD, conectividade USB 4 e muito mais.

Núcleos Zen 3+ focam em eficiência energética

Durante nova apresentação, a AMD esclareceu que o foco dos núcleos Zen 3+ é reduzir ao máximo o consumo de energia com a aplicação de uma infinidade de otimizações. Não foram feitas modificações na arquitetura em si — trata-se, basicamente, de núcleos Zen 3 tradicionais, mas que foram ajustados para consumir ainda menos energia. Segundo a empresa, é esse o motivo da adição do "+", com o símbolo representando eficiência energética.

A gigante também deixou bastante claro seus objetivos com os chips Ryzen 6000 e os núcleos Zen 3+: entregar densidade de performance imbatível e a melhor autonomia entre notebooks x86, oferecendo assim performance por Watt e performance por mm³ inigualáveis. Para isso, a companhia se aproveitou de 5 camadas de ajustes e otimizações: litografia, microarquitetura, SoC, firmware e plataforma.

Litografia

A litografia é uma das maiores novidades da família Ryzen 6000, que estão entre os primeiros processadores para notebooks fabricados no processo de 6 nm EUV da TSMC. A tecnologia é notavelmente mais densa e madura que os 7 nm utilizados anteriormente, e tiram proveito do EUV para simplificar o processo de fabricação de maneira drástica, ao reduzir o número de etapas de certos trechos da produção para apenas 1.

Como resultado, os custos foram reduzidos e o rendimento dos wafers de silício foi aumentado, o que garante dessa maneira um amplo estoque para atender os mais de 200 novos modelos de notebooks com AMD Ryzen a serem lançados neste ano, um aumento significativo frente aos 150 designs do ano passado. Obviamente, a eficiência energética também foi aprimorada.

Microarquitetura

Apesar de não haver modificações na microarquitetura Zen 3 para aumentar o desempenho, mais de 50 ajustes foram feitos para reduzir o consumo e aumentar a eficiência dos núcleos. Em resumo, os chips Ryzen 6000 estão gerenciando a energia de maneira mais inteligente e granular, para garantir o máximo de performance com o menor consumo possível.

Algumas das novidades mais interessantes implementadas nos novos núcleos incluem a adição de um acesso lógico ao sistema operacional, que agora o permite ter acesso e controle sobre as threads em vez de apenas gerenciar os núcleos físicos, retorno 4 vezes mais rápido dos núcleos e da CPU como um todo ao serem convocados quando estiverem desativados, e gerenciamento de voltagem inteligente que se adapta ao uso.

Também são destaques o recurso que impede a entrada das memórias RAM em um estado de hibernação quando muitos erros de cache são detectados, melhor gerenciamento de quais núcleos serão ativados e desativados de acordo com as últimas tarefas realizadas, e design aprimorado que permite melhor transferência de eletricidade.

SoC

O chip inteiro também foi ajustado para garantir que outros componentes também atendessem ao objetivo da redução de consumo, começando pela maior granularidade do SoC. A APU é agora dividida em várias regiões que podem ser ativadas ou desativadas seguindo as tarefas realizadas no momento, ou mesmo quase completamente desativada quando a tela está desligada.

Por aqui, o destaque vai para a capacidade da RAM se autoatualizar conforme a necessidade, a atualização de apenas parte dos elementos animados exibidos na tela para reduzir o uso de processamento, a desativação completa do controlador de display em determinadas situações, ajustes dinâmicos da largura de banda das memórias para CPU e GPU, entre outras melhorias.

Firmware

A principal mudança no firmware dos novos Ryzen 6000 está na reestruturação do Power Management Framework (PMF), responsável pelo gerenciamento dos perfis de energia dos processadores. Em vez de apenas definir um perfil balanceado, um de alta performance e um de economia de energia, o novo PMF adota um algoritmo retrabalhado que irá realizar ajustes em tempo real conforme o uso.

Serão coletados dados de sensores de temperatura, giroscópio, presença do usuário, uso da CPU e da GPU, entre outros para ajustar o perfil automaticamente, turbinando o desempenho ou reduzindo o consumo quando necessário. Esse novo algoritmo deve ser implementado pela fabricante do notebook, no entanto, e ainda permitirá controle manual caso o consumidor prefira manter a performance ou a economia de energia constantes.

Plataforma

A última camada é o da plataforma, e envolve a chegada do suporte das memórias LPDDR5, de baixo consumo, o gerenciamento inteligente da CPU, GPU dedicada e outros componentes por meio dos recursos do AMD Advantage, redirecionando energia conforme a necessidade, bem como otimizações dos periféricos implementados nos notebooks.

Sendo um dos componentes que mais consome energia, a tela recebeu atenção especial nesse quesito — a AMD está trabalhando com as fabricantes de displays para ampliar o uso de painéis com menos de 1 W de consumo, aumentou o tamanho do buffer de informações para ampliar o tempo pelo qual não é necessário buscar por novos dados, e trouxe tecnologia que reduz a taxa de atualização quando vídeos são exibidos em tela cheia, entre outras novidades.

Até 126% mais performance por Watt que chips Intel Alder Lake

Com todas essas otimizações, a AMD está confiante que atingirá seus objetivos, mesmo em comparação aos chips Intel Alder Lake, que adotaram deisgn híbrido. Frente à concorrência, os novos Ryzen teriam desempenho competitivo, mas com níveis de eficiência substancialmente superiores.

As estimativas da AMD sugerem que a Intel não conseguiu cumprir a meta de aumentar a eficiência da família Core mesmo com a chegada da 12ª geração Alder Lake. A empresa admite que os rivais conseguem atingir um patamar mais elevado de desempenho, mas destaca que essa conquista é realizada ao custo de um consumo muito elevado, o que seria um problema para chips de baixo consumo na faixa dos 15 W a 28 W.

A empresa apoia esse argumento com um comparativo entre o Core i9 12900HK, de 45 W, e o Ryzen 9 6900HS, de 35 W. O concorrente da Intel entrega mais performance em uma rodada do teste multi-core do Cinebench R20, atingindo 6.894 pontos, mas precisa elevar o consumo para 110 W para conseguir esse feito. Enquanto isso, o Ryzen 9 6900HS atinge 5.733 pontos no mesmo teste mantendo os 35 W durante todo o processo

Com isso, o chip da AMD seria apenas 20% menos potente, mas consumiria impressionantes 126% menos energia, conforme afirma a empresa, entregando assim performance por Watt muito superior. Esses ganhos massivos também seriam observados mesmo frente aos Ryzen 5000, já conhecidos pela alta eficiência energética.

A AMD garante que, em modelos de 15 W, os Ryzen 6000 oferecerão o mesmo nível de desempenho com autonomia superior, enquanto modelos de 28 W e 45 W entregarão desempenho superior com a mesma autonomia da geração anterior. A promessa é de que, nas condições ideais, notebooks equipados com os novos chips da marca entreguem autonomia de até 24 horas.

Primeiras iGPUs RDNA 2 com até 100% mais desempenho

Outro destaque dos novos processadores é a aguardada implementação de GPUs integradas baseadas na microarquitetura RDNA 2, mesma utilizada nas placas de vídeo Radeon RX 6000, no PS5 e nos Xbox Series X|S. Essa é a primeira vez desde a estreia da linha Ryzen em notebooks que a AMD muda a arquitetura utilizada nas iGPUs, até então baseadas na antiga Vega, inaugurada com as placas Vega 56 e Vega 64 em 2017.

A empresa revelou que os gráficos integrados RDNA 2 adotarão a arquitetura completa, ou seja, contarão com hardware para aceleração de Ray Tracing e clocks bastante elevados, e suportarão recursos como o FidelityFX Super Resolution (FSR), o método de upscaling espacial da companhia. Ao todo, serão disponibilizados dois modelos: a Radeon 680M, presente nos Ryzen 7 e Ryzen 9, e a Radeon 660M, integrada aos Ryzen 5.

Mais poderosa das duas, a Radeon 680M virá equipada com 12 Unidades Computacionais (CUs) para um total de 768 núcleos e 12 Ray Accelerators para Ray Tracing, com clocks de até 2.400 MHz. Enquanto isso, a modesta Radeon 660M contará com 6 CUs, para um total de 384 núcleos e 6 Ray Accelerators, com clocks de até 1.900 MHz.

Ambas são 50% maiores que as antecessoras baseadas em Vega, trazem largura de banda de memória 50% maior, e empregam cache L2 2 vezes maior. Na prática, as novas Radeon 600M prometem oferecer o dobro de desempenho frente às antigas GPUs integradas da AMD, estando agora "prontas para entregar performance para jogos em Full HD".

A Radeon 680M, equipada em um Ryzen 7 6800U configurado para 28 W, promete oferecer performance duas vezes maior até mesmo quando comparado a uma Iris Xe Graphics de 96 Unidades de Execução (EUs), presente em um Core i7 1165G7 também configurado para 28 W. Alguns dos exemplos mais marcantes, todos em Full HD em qualidade baixa, incluem Back 4 Blood (73 FPS vs 39 FPS), Shadow of the Tomb Raider (68 FPS vs 36 FPS) e Metro Exodus (51 FPS vs 26 FPS).

Mesmo quando comparada a uma solução dedicada de entrada, mais especificamente a Nvidia GeForce MX450, a Radeon 680M mostra superioridade, com vantagens de até 73%. Estão entre os destaques, também em Full HD com qualidade baixa, Deathloop (62 FPS vs 38 FPS), Cyberpunk 2077 (48 FPS vs 33 FPS), Borderlands 3 (62 FPS vs 34 FPS) e Assassin's Creed Valhalla (47 FPS vs 29 FPS).

A AMD destaca ainda como os números chegam próximo à performance oferecida pela GTX 1650 Max-Q, GPU dedicada de 50 W, e podem virar o jogo à favor da Radeon quando o FSR, em qualidade balanceada, é colocado na equação. Um dos exemplos que mais chama a atenção é Call of Duty: Vanguard, em que a rival da Nvidia marca 81 FPS em Full HD com qualidade baixa, enquanto a 680M com FSR atinge impressionantes 114 FPS.

Apesar de oferecer menos potência, a Radeon 660M, equipada em um Ryzen 5 6600U a 28 W, ainda exibe o poder da arquitetura RDNA 2 ao ser pelo menos 30% mais poderosa que a Iris Xe de 80 EUs presente em um Core i5 1135G7, também operando a 28 W. Segundo os testes da AMD, a 660M consegue se destacar em Fortnite (52 FPS vs 40 FPS), Wolfenstein: Youngblood (52 FPS vs 29 FPS) e Fortnite (Full HD com qualidade média, 59 FPS vs 40 FPS).

Apesar de mais básico, a solução é competitiva com a GeForce MX450 e entrega desempenho similar em boa parte dos exemplos, apesar de se destacar em alguns deles. Chama a atenção os números de PUBG (43 FPS vs 44 FPS), Battlefield 5 (52 FPS vs 53 FPS) e Shadow of the Tomb Raider (52 FPS vs 39 FPS).

Estreia das memórias DDR5, USB 4, PCIe 4.0 e mais

Não é só em processamento que os Ryzen 6000 se destacam — os lançamentos também trazem memórias de nova geração e conectividade mais avançada. Acompanhando os rivais Intel Alder Lake, os processadores da AMD trazem suporte a RAM DDR5 rodando a até 4.800 MT/s e LPDDR5 a até 6.400 MT/s. Além de mais velozes e recheadas de aprimoramentos, já discutidos pela Kingston no ano passado, os módulos dão apoio ao objetivo de reduzir o consumo.

Vale destacar, no entanto, que não haverá compatibilidade com RAM DDR4, remoção também resultante dos objetivos dos Ryzen 6000. Interessados nesse tipo de memória, que deve começar a ter cortes mais marcantes de preço, ainda terão opções Ryzen com os modelos da família Ryzen 5000U "Barcelo", lançados junto à nova geração. A série Barcelo inclui os chips Ryzen 3 5425U, Ryzen 5 5625U e Ryzen 7 5825U, ainda sem muitos detalhes divulgados.

Outra novidade muito aguardada trazida pelos chips Rembrandt é o barramento PCIe 4.0, até então exclusivo dos Ryzen para desktop. Os notebooks contarão com 20 pistas disponíveis, sendo 8 destinadas à GPU dedicada e 8 reservadas para armazenamentoo NVMe e SATA. Fora isso, as portas USB 4 finalmente serão integradas aos chips Ryzen.

Protocolo mais novo e veloz disponibilizado pela USB-IF, o USB 4 opera no formato USB-C e apresenta taxas de transferência de 40 Gbps, sendo assim compatível com o Thunderbolt 4 da Intel, possibilitando a conexão de GPUs externas e docks mais robustos, utilizados por profissionais. Dito isso, a AMD revelou que a certificação que garante a compatibilidade com acessórios Thunderbolt deve ser solicitada pelas fabricantes para cada modelo de notebook.

Completam o conjunto de recursos estreantes o suporte nativo a HDR, portas HDMI 2.1 e DisplayPort 2.1, decodificação de mídia com codec AV1 e o chip de segurança Microsoft Pluton. A solução ficará responsável por cargas de trabalho criptografadas de maiores intensidade e requerimentos de segurança, enquanto o AMD Platform Security Processor (PSP), o chip proprietário de segurança do time vermelho, será responsabilizado por tarefas mais simples.

Primeiros notebooks estreiam ainda em fevereiro

Como citado anteriormente, os novos processadores Ryzen 6000 estarão presentes em mais de 200 laptops diferentes neste ano, em modelos de marcas como ASUS, Acer, Dell, HP, Lenovo, Razer e Microsoft. Alguns dos aparelhos já confirmados incluem o ASUS Zephyrus G14, o Lenovo Legion 5 Pro, o Alienware M17 R5, o Razer Blade 14 e o Acer Nitro 5.

O lançamento da família será feito por etapas, com os primeiros modelos baseados na série Ryzen 6000HS de 35 W estreando ainda em fevereiro. Os modelos gamer de alto desempenho com Ryzen 6000HX de 45 W e os ultrabooks com Ryzen 6000U de 15 W estão previstos para chegar ao mercado logo no início de março. Por fim, os laptops equipados com variantes Ryzen 6000 PRO, para uso empresarial e profissional, serão disponibilizados entre o final de março e o início de abril.