Batteritid – att göra ingenting riktigt bra

Prestanda och utökad kapacitet på olika plan i all ära. Ett område där AMD ligger långt efter Intel är batteritid och det är också något AMD pratar mycket om. AMD har idag en energieffektiv arkitektur med Zen 2, men att något drar lite i relation till prestandan vid last säger ingenting om potentiell batteritid.

Spring till vila

Det viktiga när en processor designas för mobila enheter som drivs av ett batteri är hur bra den är på att göra ingenting. Rent hypotetiskt kan en processor vara dubbelt eller tre gånger så energieffektiv som konkurrentens vid hög belastning och ändå ha mycket sämre batteritid.

AMD Ryzen Mobile Tech Day_General Session_Architecture Deep Dive-15.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_Breakout Session_Battery Life Deep Dive-2.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_Breakout Session_Battery Life Deep Dive-3.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_Breakout Session_Battery Life Deep Dive-4.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_Breakout Session_Battery Life Deep Dive-5.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_Breakout Session_Battery Life Deep Dive-6.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_Breakout Session_Battery Life Deep Dive-7.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_Breakout Session_Battery Life Deep Dive-8.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_Breakout Session_Battery Life Deep Dive-9.jpg

Receptet för att få ut bra batteritid är en kombination av så hög prestanda som möjligt när det behövs och att processorn så snabbt som möjligt kan gå ned i strömsparläge när det inte behövs. Ett konkret exempel är när du scrollar och stannar för att läsa något i den här artikeln, då är ett gyllene tillfälle för processorn att göra ingenting.

Konceptet har många namn, men kallas oftast Race-to-Sleep eller Race-to-Idle. Något som låter enkelt i teorin är i praktiken mycket svårt att genomföra. Om det görs för aggressivt riskerar det ge användaren en icke-responsiv upplevelse och för slappt resulterar i lägre batteritid.

AMD Ryzen Mobile Tech Day_Breakout Session_Battery Life Deep Dive-11.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_Breakout Session_Battery Life Deep Dive-10.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_Breakout Session_Battery Life Deep Dive-12.jpg

AMD Raven Ridge och Picasso var båda förhållandevis långsamma på att gå mellan strömsparläge och hög prestanda. På grund av detta valde AMD aktivt att prioritera en mer responsiv upplevelse, med resultatet att processorerna sällan gick ned i lägre strömsparlägen.

Att kliva in och ur strömsparläge har således varit ett fokusområde för AMD, och för Renoir ska detta ske hela fem gånger snabbare eller på 20 procent av tiden jämfört med Picasso. Effekten av detta är att Renoir kan utnyttja fler luckor i ditt användningsmönster än tidigare för att gå ned i strömsparläge – göra ingenting – och förlänga batteritiden, utan att tumma på på användarupplevelsen.

AMD Ryzen Mobile Tech Day_General Session_Architecture Deep Dive-16.jpg

Den markanta förbättringen tillskrivs framförallt tre delar. En är dubblerad bussbredd för att spara och återställa (eng. save and restore) data i cacheminnet och den andra är mjukvaruförbättringar i firmware som ska vara 33 procent snabbare än i föregående generation.

AMD Ryzen Mobile Tech Day_General Session_Architecture Deep Dive-17.jpg

Den tredje är att AMD gått över till version 6.3 av Advanced Configuration & Power Interface (ACPI). ACPI är en standard för hur strömsparfunktioner ska hanteras mellan hårdvaran och mjukvara.

Givetvis lyfter AMD även fram fördelarna i TSMC:s 7-nanometersteknik, som gjort det möjligt att sänka spänningen på alla delar i kretsen. Från processorkärnor till grafikdel, I/O-anslutningar och den inbyggda display-kontroller som alltid behövs för att driva skärmen.

AMD Ryzen Mobile Tech Day_General Session_Architecture Deep Dive-14.jpg

Tillverkningstekniken går även hand i hand med AMD:s arkitekturer, där Zen 2 givetvis bidrar. AMD pekar även på kommunikationslagret Infinity Fabric, som fått särskilda optimeringar för bärbart bruk.

I samarbete med industrin

En bra processor är en sak för att få bra batteritid, men även den bästa kan ge ett uselt resultat med dåliga komponenter. När Intel lanserade processorfamiljen Haswell år 2013 var mycket längre batteritid det stora dragplåstret och det är inte enbart en bättre arkitektur som gjorde det.

AMD Ryzen Mobile Tech Day_General Session_Ryzen Mobile Overview-6.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_General Session_Ryzen Mobile Overview-7.jpg
AMD Ryzen Mobile Tech Day_General Session_Ryzen Mobile Overview-8.jpg

En minst lika viktig del var att Intel satte sig i förarsätet hos datortillverkare och såg till att de valde rätt kringliggande komponenter. Intel såg även till att ta in kretsar från tredjepart och se över kretsarnas firmware, för att säkerställa att de inte skickade en signal och väckte processorn i onödan.

Som tidigare nämnt innebär Renoir att AMD gör en helhjärtad satsning på bärbara datorer och de går därför samma väg som Intel. Förutom att ge datortillverkare stöd i designprocessen tittar AMD på externa aktörers kretsar och komponenter, och validerar dessa för användning med sina processorer.