Ryzen, Athlon, Threadripper e EPYC: entenda a linha de CPUs da AMD

Principal rival da Intel, a Advanced Micro Devices, ou apenas AMD, passou anos sob a sombra da concorrente, trazendo soluções relativamente potentes, mas problemáticas. Com a estreia da microarquitetura Zen e da família de chips Ryzen 1000 em 2016, a gigante começou uma revolução interna, e hoje, com a microarquitetura Zen 3 e os Ryzen 5000, assumiu uma posição de vantagem no mercado de CPUs.

• SSDs são realmente mais confiáveis que HDs?
• 6 curiosidades sobre o mundo do hardware

No entanto, a companhia vai muito além dos Ryzen, com uma vasta lista de opções de CPUs. Diante disso, o Canaltech reuniu neste artigo todas as principais informações dos chips da fabricante, incluindo nomenclatura, faixas de preço e recursos, para te ajudar a compreender melhor cada uma das famílias de processadores AMD e qual dos modelos é o melhor para você.

Elementos básicos de uma CPU

Antes de começarmos a discutir os diferentes modelos, é importante relembrar alguns conceitos básicos que definem o nível de performance que cada uma das soluções entregará. São eles:

• Núcleo: é a parte da CPU responsável pelos cálculos, que engloba milhões de transistores, portões que geram os zeros e uns dos programas. Um número maior de núcleos costuma ser melhor, ainda que haja uma série de outros fatores a serem analisados.
• Arquitetura: de maneira muito simplificada, representa o conjunto básico de instruções que um processador será capaz de executar. Duas das mais populares atualmente incluem as arquiteturas x86, dos chips da Intel e AMD, além da ARM, presente nas CPUs da Apple, Qualcomm, MediaTek e Samsung. Também é conhecida como Instruction Set Architecture, ou ISA.
• Litografia: também chamada de processo de fabricação, ou apenas processo, refere-se exatamente ao método de impressão dos transistores em discos de silício, o material base usado em processadores. Costuma ser representada por nanômetros (nm), sendo que uma litografia de 14 nm, por exemplo, gera transistores de 14 nm. Diante dos diferentes processos de fabricação existentes no mercado, que dificultam a comparação direta, discute-se que a densidade, ou seja, o número total de transistores em um determinado espaço, seja um aspecto mais importante. Prova disso é a vantagem que a litografia de 10 nm da Intel tem sobre a litografia de 7 nm da TSMC, por ser mais densa. Esse movimento gerou uma mudança nas nomenclaturas dos processos — os 10 nm da Intel são agora chamados Intel 7, enquanto os 7 nm da TSMC são referidos como N7, por exemplo.
• Microarquitetura: trata-se do design, instruções e funções únicas desenvolvidas e empregadas por uma fabricante em seus processadores. Vale destacar que diferentes gerações e chips de empresas diferentes podem ter a mesma arquitetura, mas com microarquiteturas diferentes. Ex.: as famílias Intel Core e AMD Ryzen são baseadas na arquitetura x86, mas com microarquiteturas diferentes — Tiger Lake para Intel e Zen 3 para AMD. Também é comumente chamada de arquitetura.
• Clock: atualmente medido em Gigahertz (GHz), é o número de pulsos elétricos que ocorrem dentro de cada núcleo. A cada pulso, um determinado número de instruções é processado. Ainda que haja outros fatores responsáveis por definir o desempenho de uma CPU, um clock mais alto costuma sempre ser melhor.
• Clock base: o número mínimo de clock que o processador pode atingir.
• Clock boost: o número mais alto de clock que o chip pode alcançar. Varia bastante de acordo com temperatura, número de núcleos sendo utilizados e quantidade de energia disponibilizada para o componente.
• Instruções por Clock (IPC): como o nome sugere, é o número de instruções que os núcleos de um processador são capazes de calcular a cada pulso de clock. É um dos elementos mais importantes na hora de se definir o nível de desempenho de um processador, e o número normalmente representado pelas fabricantes para mostrar a evolução atingida a cada nova geração.
• Cache: uma pequena quantia de memória integrada ao processador em que as informações mais importantes são armazenadas para poupar tempo e energia. Com o cache, o chip não precisa ir buscar dados na memória RAM do computador, ou pior ainda, no armazenamento, geralmente mais lentos.
• Simultaneous Multi Threading (SMT): também conhecido como Hyper-Threading em CPUs Intel, o SMT é uma técnica que, de maneira bastante simplificada, possibilita a um núcleo atuar como dois núcleos, agilizando os processos. Refere-se ao número de threads informados nas especificações de um processador, e costuma dobrar o número de núcleos físicos do componente. Ex.: 8 núcleos com SMT habilitado representam 16 threads.
• Thermal Design Power (TDP): medida em Watts (W), a Potência de Design Térmico, em tradução literal, é basicamente o consumo de energia do processador em sua carga máxima de estresse. Os chips também podem atingir TDPs mais altos por curtos períodos em momentos mais críticos, como durante o processamento de tarefas mais pesadas, incluindo renderização de vídeos e imagens. Esse recurso é utilizado ainda para definir a quantidade de calor gerada, e o tipo de resfriamento que deve ser instalado.
• GPU integrada (iGPU): trata-se de um chip gráfico integrado no interior da CPU. Por compartilhar memória, energia e outros recursos, seu desempenho costuma ser bem abaixo de placas de vídeo dedicadas, ainda que esse tipo de GPU tenha evoluído de maneira significativa nos últimos anos. Na família da AMD, estão presentes apenas nas APUs (Accelerated Processing Unit), que não passam de uma CPU com iGPU.
• Soquete: originado do inglês socket, o soquete é basicamente a área da placa-mãe em que o processador é instalado. Geralmente, AMD e Intel possuem soquetes diferentes para cada segmento do mercado. Para consumidores comuns, a Intel utiliza no momento o LGA1200, e está prestes a estrear o LGA1700, enquanto a AMD trabalha com o AM4, estando prestes a revelar o AM5.

AMD EPYC para servidores e data centers

Desenvolvida para processamento de grandes conjuntos de dados, a família EPYC costuma estrear muitas das características empregadas em toda a linha de CPUs da AMD, desde a microarquitetura até memórias e aspectos de conectividade, como foram os casos da microarquitetura Zen 3 e do barramento PCI-E 4.0.

Esses chips apresentam quantidades absurdas de núcleos e threads, que no momento chegam a até 64 e 128, respectivamente, além de clocks mais baixos que soluções para consumidores, geralmente próximos dos 4 GHz, já que as capacidades de refrigeração são mais limitadas, e a estabilidade é mais importante nesse segmento.

As necessidades de maior quantidade de núcleos e poder de processamento também são responsáveis por alguns dos aspectos vistos somente na família EPYC, como a existência de máquinas com dois soquetes, que trabalham em conjunto no tratamento de dados.

Outro aspecto bastante interessante é a virtualização, que permite dividir núcleos para criar máquinas virtuais, replicando o comportamento de um PC mais tradicional. É possível, por exemplo, montar uma máquina virtual de 8 núcleos, acompanhada de uma GPU dedicada para fornecer o serviço de streaming de desktops, como é o caso de serviços como o GeForce NOW, da Nvidia, ou mesmo o Windows 365, da Microsoft.

Como é de se imaginar, os processadores AMD EPYC não estão disponíveis oficialmente para consumidores comuns, sendo vendidos diretamente para empresas, normalmente em servidores pré-montados que passam com facilidade das dezenas de milhares de dólares.

Como funciona a nomenclatura?

O sistema de nomenclatura da família EPYC é um dos mais complexos de toda a linha de CPUs da AMD. Tomando como exemplo o EPYC 7713P, a solução de soquete único mais robusta da geração mais recente, a identificação segue o seguinte esquema:

• Linha: a linha EPYC é destinada a servidores e data centers, que precisam de maior número de núcleos e alto poder de processamento de dados.
• Série: representa a qual tipo de produto o processador é destinado. O 7 é para CPUs de alto desempenho utilizadas em servidores, enquanto o 3 é utilizado para soluções integradas de baixo consumo.
• SKU: modelo do processador, indica o nível de desempenho que o chip entregará. Há modelos que apresentam a letra "F" nesse trecho, indicando foco em clocks mais altos e estáveis.
• Geração: representa a qual geração pertence o chip. No exemplo, o modelo é de 3ª geração, baseado na microarquitetura Zen 3.
• Modificador: representado pela letra "P" e presente apenas em alguns SKUs, identifica o chip disponível em versão exclusiva para um único soquete.

AMD Threadripper para workstations e entusiastas

Dedicado a entusiastas e profissionais que dependem de grande poder de CPU, como editores de vídeo e modeladores 3D, a família Threadripper é praticamente um intermediário entre as linhas Ryzen e EPYC, englobando aspectos de ambas.

Há por aqui a grande contagem de núcleos, que atinge os mesmos 64 núcleos e 128 threads dos EPYC, mas os clocks são razoavelmente mais altos, chegando aos 4,5 GHz em alguns modelos, já que a performance em single-core é tão importante quanto a multi-core nesse segmento.

Outro aspecto próprio dos chips Threadripper, de grande importância para profissionais e até mesmo para alguns games, é a alta quantidade de cache que esses componentes apresentam. O topo de linha Threadripper 3990X, por exemplo, traz elevados 256 MB de cache L3 — em comparação, o topo de linha da família Ryzen traz 64 MB, número já bastante elevado, mas ainda bem abaixo do que o 3990X oferece.

As configurações mais encorpadas acabam se refletindo no consumo, que atinge patamares maiores que os padrões vistos em outros chips para consumidores, com TDP estabelecido em 280 W em toda a atual família Threadripper.

Vale destacar que a família conta ainda com variantes PRO, que habilitam alguns recursos adicionais focados especificamente em profissionais e pequenas empresas, como o dobro de pistas PCI-E e outros elementos focados na segurança e gerenciamento das máquinas.

A geração mais recente dos Threadripper opera utilizando placas-mãe com soquete sTRX4 e não possui iGPU, exigindo que o consumidor adquira ainda uma placa de vídeo. Os chips são vendidos no Brasil com preços que partem dos R$ 9.300 para o Threadripper 3960X, de 24 núcleos e 48 threads, chegando a bastante salgados R$ 26.600 para o 3990X, de 64 núcleos e 128 threads.

Como funciona a nomenclatura?

Utilizando o topo de linha Threadripper 3990X como exemplo, temos o seguinte esquema de nomenclatura:

• Linha: focado em entusiastas e profissionais que buscam por soluções potentes, mas ainda acessíveis, a família Threadripper oferece alta contagem de núcleos, com clocks razoavelmente altos e alguns dos recursos presentes na família EPYC, como o elevado número de pistas PCI-E.
• Geração: representa a geração à qual o chip pertence. No exemplo, temos um chip de terceira geração, baseado na microarquitetura Zen 2.
• SKU: identifica o modelo. A família Threadripper também está disponível em versões PRO, cujo número de SKU é terminado em 5.
• Modificador: o modificador representa se o chip é mais voltado para games e profissionais casuais, quando é utilizado apenas o X, ou para profissionais que requerem o máximo de desempenho e recursos de segurança, quando há o uso de WX. Essa diferença já foi mais clara no passado, mas perdeu um pouco da importância na atual geração, agora que apenas as variantes PRO utilizam o sufixo WX.

AMD Ryzen para gamers e profissionais

Principal linha de processadores da marca, e a mais reconhecida, a família Ryzen atende desde usuários casuais até gamers entusiastas. A família conta com modelos que partem dos 4 núcleos e 8 threads, com modelos como o Ryzen 3 3300X, e atinge respeitáveis 16 núcleos e 32 threads com o poderoso Ryzen 9 5950X.

Os chips Ryzen possuem alguns dos clocks mais elevados de toda a linha de CPUs da AMD, chegando por padrão aos 4,9 GHz, e são desbloqueados, permitindo que usuários avançados realizem overclocking para atingir velocidades ainda mais altas. Esses modelos também tentam equilibrar uma contagem de núcleos razoável com elevada performance em single-core, mais importante para jogos e tarefas cotidianas.

Um dos destaques é a presença de grande quantidade de cache, que aliada ao elevado número de núcleos de alguns dos modelos, acaba tornando a linha atraente para profissionais e artistas independentes, especialmente pelos preços significativamente mais baixos em comparação às soluções da família Threadripper. Outro ponto forte é a eficiência, com TDPs bem mais baixos que os de concorrentes, entre 65 W e 105 W por padrão.

A geração mais recente da família Ryzen, os Ryzen 5000, utiliza placas-mãe com soquete AM4 e, em sua maioria, não conta com iGPUs — com exceção dos modelos terminados em "G". Mais acessíveis, os chips são vendidos no Brasil por preços que partem dos R$ 1.700 para o Ryzen 3 3300X, e chegam aos R$ 5.000 para o Ryzen 9 5950X.

Como funciona a nomenclatura?

Usando como exemplo o Ryzen 9 5950X, chip mais poderoso da linha no momento, temos o seguinte esquema de nomenclatura:

• Linha: atendendo desde usuários casuais até entusiastas e profissionais com carga de trabalho mais simples, a linha Ryzen equilibra alto IPC com grande quantidade de núcleos e clocks bastante elevados.
• Série: representa a qual segmento o processador é destinado. A série 3 é voltada para o mercado de entrada, a 5 para intermediário, a 7 para alto desempenho e a 9 para entusiastas.
• Geração: mais uma vez, indica à qual geração o chip pertence. Quanto maior o número, mais recente é o modelo. No exemplo, temos uma CPU de 5ª geração, baseada na microarquitetura Zen 3.
• SKU: modelo do processador, que representa seu nível de desempenho. Quanto maior, mais potente.
• Modificador: presente em apenas alguns SKUs e normalmente representado pelas letras "X" e "XT", simboliza versões mais robustas, com clocks mais altos e mais propensos a suportar velocidades mais altas com overclocking. Também pode ser representado pela letra "G", para indicar a presença de uma GPU integrada, ou "GE", para APUs com TDP mais baixo. Em notebooks, são utilizadas as letras "HX", para chips de altíssimo desempenho com TDP de 45 W, "HS", para modelos de altíssimo desempenho com TDP de 35 W, "H" para modelos de alto desempenho de 45 W, e "U" para processadores focados no baixo consumo com TDP na casa dos 15 W, geralmente presentes em ultrabooks.

AMD Athlon para uso básico

Mais antiga das famílias, a linha Athlon é focada no uso básico e preço baixo, com desempenho suficiente para uma boa navegação na internet e edição de documentos. Diante disso, a contagem de núcleos é baixa, com apenas 2 núcleos e 4 threads em todos os modelos.

A família conta com três representantes mais recentes — o Athlon 300GE, o Athlon 320GE e o Athlon 3000G — e utiliza microarquiteturas mais antigas, como a Zen+ presente nos chips Ryzen 2000, para manter os valores de venda baixos.

Sua nomenclatura se assemelha à linha Ryzen e, como a presença dos modificadores "G" e "GE" denotam, todos contam com a mesma GPU integrada, uma Vega 3, e baixo consumo, de 35 W. Em essência, as diferenças estão nos clocks, ligeiramente mais elevados nos modelos mais potentes.

Os chips também compartilham o soquete com a família Ryzen, utilizando o AM4. No entanto, em virtude das especificações mais simples, são substancialmente mais baratos, trazendo preços que partem dos R$ 399.

Qual o melhor para você?

Antes de tomar uma decisão de compra, é preciso avaliar as tarefas que você realiza no computador para definir o modelo ideal para sua máquina. Se você é um profissional avançado que depende de alto desempenho, modelos da família Threadripper podem ser uma boa escolha apesar do preço salgado, especialmente se a economia de tempo entregar benefícios no trabalho.

Para boa parte dos usuários a linha Ryzen é a mais indicada, inclusive freelancers e artistas independentes, pela alta relação custo-benefício. A família tem uma vasta gama de opções e atende a diversas faixas de preço, entregando desempenho bastante elevado, especialmente com os mais recentes Ryzen 5000.

Para os consumidores que utilizam apenas o básico, como navegação pela internet ou edição de documentos, a série Athlon é uma boa pedida — o bom nível de desempenho pelo preço baixo, além dos gráficos integrados Vega, oferecem ótimo equilíbrio para usuários mais casuais.

De toda maneira, é sempre válido conferir reviews especializados, e então conferir os preços com calma — por vezes, apesar de algumas limitações, modelos da Intel podem ser uma escolha de melhor custo-benefício, dependendo das diferenças de valores ou mesmo da presença ou ausência de recursos.

Fonte: AMD, Wikichip