AMDs Hybrid-APUs sind endlich offiziell, bewegen aber nicht viel

Die zentralen Thesen

• AMDs hybrider CPU-Ansatz unterscheidet sich von dem von Intel, da die Phoenix 2 APU die Dinge nicht so sehr durcheinander bringt wie Intels Alder Lake. Der eigentliche Vorteil für AMD liegt in der Herstellung, die kleinere und günstigere Prozessoren ermöglicht.
• Phoenix 2, AMDs Hybrid-APU, ähnelt seinem Vorgänger, verfügt jedoch über weniger CPU- und GPU-Kerne. Es basiert auf dem gleichen Prozess und der gleichen Architektur, mit geringfügigen Unterschieden im Cache und in den Funktionen.
• Die Wahl von AMD für ein Single-CCX-Design für Phoenix 2 verbessert die Latenzen von Kern zu Kern. Das Verhältnis von regulären Zen-Kernen zu dichten Zen-Kernen dürfte noch einige Zeit bei 1:2 bleiben, da AMD möglicherweise erst einige Generationen später ein neues CCX-Design einführt.

Erst vor Kurzem hat AMD es endlich auf den Markt gebracht

erster Hybridprozessor, umgangssprachlich (aber nicht offiziell) Phoenix 2 genannt. Diese APU verfügt über zwei reguläre Zen 4-Kerne und vier flächen- und energieeffiziente Zen 4c-Kerne, also insgesamt sechs Kerne. Intel hat AMD mit der Hybridarchitektur deutlich geschlagen, mit Lakefield im Jahr 2020 als Proof-of-Concept und Alder Lake im Jahr 2021 als echtem Deal. Jetzt hat AMD seinen Konkurrenten eingeholt und wird in absehbarer Zukunft Hybridprozessoren herstellen.

Die Sache ist die, dass AMDs Herangehensweise an Hybrid-CPUs sich stark von der von Intel unterscheidet, und auf Pro-Kern-Basis werden sie die Dinge nicht annähernd so stark durcheinander bringen wie Alder Lake und Raptor Lake. Zen 4c ist fast identisch mit Zen 4, und obwohl dies Vorteile bietet, bedeutet es letztendlich, dass der Austausch einiger Zen 4-Kerne gegen 4c keinen großen Unterschied in der Leistung oder Effizienz machen wird. Für AMD liegt der eigentliche Vorteil der Hybridarchitektur in der Fertigung, und genau das könnte die Tür für einige wirklich neue AMD-CPUs öffnen.

So sieht AMDs erster Hybridprozessor aus

Obwohl AMDs Hybrid-APU ein anderer Chip ist als die ursprüngliche Phoenix-APU, die Anfang des Jahres auf den Markt kam, lautet ihr offizieller Codename Phoenix. Um Verwirrung zu vermeiden, nenne ich diese Hybrid-APU „Phoenix 2“, wie die PC-Enthusiasten-Community sie nannte, als sie Anfang des Jahres zum ersten Mal herauskam.

Abgesehen davon ist Phoenix 2 im Grunde nur ein kleineres Phoenix und nicht völlig neu. Es verfügt über zwei CPU-Kerne weniger, acht GPU-Kerne weniger und ist physisch kleiner. Außerdem fehlt ihm die Ryzen-KI-Fähigkeit und er verfügt über einen etwas kleineren L2-Cache, was allerdings nur daran liegt, dass er weniger Kerne hat. Ansonsten basieren sie auf demselben TSMC-4-nm-Prozess, verwenden dieselbe Architektur und verfügen über dieselbe Menge an L3-Cache.

Besonders interessant ist, dass Phoenix 2 ein Single-CCX-Design ist. Bei Zen-CPUs ist der CCX eine Gruppe von Kernen und der kleinste Baustein und nicht einzelne Kerne. Während AMD zuvor CCXs mit zwei, vier und acht Kernen entwickelt hat, ist Phoenix 2 das erste Mal, dass AMD einen CCX mit sechs Kernen entwickelt hat, und die Verwendung eines CCX bedeutet bessere Latenzen von Kern zu Kern. Aber das ist nicht nur ein interessanter Leckerbissen, sondern von entscheidender Bedeutung für die Zukunft hybrider Zen-CPUs, da AMD nicht sehr oft neue CCX-Designs einführt, wenn es um die Anzahl der Kerne geht.

Dies alles bedeutet, dass das Verhältnis von normalen Zen-Kernen zu dichten Zen-Kernen für einen wahrscheinlich 1:2 betragen wird Da es unwahrscheinlich ist, dass AMD den CCX mit sechs Kernen ersetzen wird, bis es mindestens ein paar davon gibt Generationen alt. Gerüchten zufolge handelt es sich bei der kommenden Strix Point APU um einen 12-Core-Chip, was zwei CCXs mit sechs Kernen bedeutet. Das ist höchst unwahrscheinlich Zukünftige APUs, die mit dem Sechskern-CCX gebaut werden, werden mehr als 12 Kerne bieten, da mehr CCXs ein schlechteres Kern-zu-Kern-Verhältnis bedeuten Latenzen. Wenn AMD das Kernverhältnis von 1:2 ändern oder mehr Kerne pro CCX anbieten möchte, muss es einen neuen CCX einführen, aber das wird sicherlich noch Jahre dauern.

Wie Phoenix 2 im Vergleich zu Intels Hybrid-CPUs abschneidet

AMD hat darauf geachtet, alle Unterschiede zwischen seinen Hybriddesigns und denen von Intel zu beachten. Die Hybridchips von AMD verwenden Kerne, die sich architektonisch nicht unterscheiden, über den gleichen IPC verfügen, über SMT/Hyperthreading auf allen Kernen verfügen und keine komplexe Planung erfordern. Das sind alles Dinge, mit denen Intels aktuelle Raptor-Lake-Chips zu kämpfen haben, da die P- und E-Cores des Unternehmens architektonisch unterschiedlich sind, während Zen 4 und 4c identisch sind. Doch was Intel-CPUs Geben Sie in diesen Aspekten auf, gewinnen Sie in anderen, und das gilt auch für AMDs Hybrid-APUs.

Der einzige Unterschied zwischen Zen 4 und 4c in Leistung und Effizienz besteht darin, dass Zen 4 höhere Taktraten erreichen kann, und das ist für AMD ein zweischneidiges Schwert. Letztendlich bedeutet dies, dass sich die Leistungs- oder Effizienzeigenschaften beim Vergleich von Phoenix 2 mit einem abgespeckten Phoenix-Chip nicht wirklich ändern, wenn man Zen 4c-Kerne hinzufügt. AMD gibt dies in seiner Präsentation zu Phoenix 2 sogar ganz deutlich zu, und das, obwohl Phoenix 2 effizienter ist als Phoenix Bei niedrigeren TDPs ist es ein sehr kleiner Unterschied, den AMD mit Phoenix allein durch eine Optimierung der Frequenz hätte erreichen können Kern.

Im Gegensatz dazu nutzen Intels P- und E-Cores unterschiedliche Architekturen, um unterschiedliche Leistungs- und Leistungsprofile anzubieten. wobei Ersteres eine hohe Single-Threaded-Leistung und Letzteres eine hervorragende Multi-Threaded-Leistung bietet Zahlen. Der größte Kompromiss, den AMD eingeht, besteht darin, sich auf eine Single-Core-Architektur zu verlassen, um seine Leistungs- und Effizienzanforderungen stets zu erfüllen. Wenn Intel in seiner nächsten CPU eine höhere Single-Threaded-Leistung benötigt, muss es sich nur auf die Neugestaltung der P-Kerne konzentrieren und kann beispielsweise die E-Kerne einfach in Ruhe lassen.

Darüber hinaus bieten Intels Gracemont E-Cores der aktuellen Generation einen viel kleineren Platzbedarf und eine höhere Leistungsdichte, genau wie Zen 4c gegenüber Zen 4. Tatsächlich sind Gracemont-Kerne kleiner als Zen 4c-Kerne, obwohl sie eine Generation hinterherhinken Knoten-technisch gesehen, aber natürlich ist Gracemont viel langsamer als Zen 4c.

Es ist nicht so einfach, wie AMD es mit seinem Hybrid-CPU-Design darstellt, und beim Zen 4c ändert sich wirklich nicht viel, wenn es um Leistung und Effizienz geht. Aber das ist die Sache, bei Phoenix 2 geht es nicht wirklich um Leistung und Effizienz, sondern um etwas anderes.

Für AMD geht es beim Hybriddesign um die Fertigung

Der Hauptvorteil von Phoenix 2 und anderen Hybrid-Ryzen-APUs wird in der Fertigung liegen. Die kompaktere Größe des Zen 4c bedeutet kleinere Prozessoren, die offensichtlich günstiger in der Herstellung sind als größere. AMD wollte offensichtlich eine kleinere Phoenix-APU für Geräte der unteren Preisklasse entwickeln, aber ohne Zen 4c ging das nicht wäre so klein gewesen, wenn nicht nur vier Zen 4-Kerne verwendet worden wären, was zu viel Schlimmerem geführt hätte Leistung. Hybridkerne ermöglichen es AMD, die gleiche Leistung zu einem niedrigeren Preis anzubieten oder den Unterschied einzustecken und mehr Geld zu verdienen.

Während dies ein Vorteil ist, den auch Intel mit seinem Ansatz hat, investiert AMD definitiv viel weniger Ressourcen, indem es die Dinge einfach hält. Kosteneffizienz ist seit der Einführung der ersten Zen-CPUs im Jahr 2017 das Leitmotiv von AMD, und die Hybrid-APUs führen diese Tradition fort. Es wird interessant sein zu sehen, ob sich AMDs Ansatz des Hybriddesigns als ebenso erfolgreich erweisen wird wie der von Chiplets, ein Konzept, das Intel nun mit Prozessoren wie Meteor Lake und Ponte Vecchio verfolgt.

Darüber hinaus wissen wir nicht, ob AMD plant, Hybriddesign in Chiplet-basierte Ryzen-CPUs einzuführen. Theoretisch könnte AMD einen standardmäßigen Achtkern-Zen-Chiplet mit einem 16-Kerner kombinieren C-Typ-Zen-Chiplet (der derzeit nur für Rechenzentren verfügbar ist) und erstellen Sie problemlos eine 24-Kern-CPU, was für AMD attraktiv sein könnte, da Desktop-CPUs seit Ryzen bei 16 Kernen feststecken 3000. Eine solche CPU hätte jedoch eine Triple-CCX-Konfiguration und es ist unklar, ob sie gut oder überhaupt funktionieren würde. Wir müssen alle abwarten und sehen.