AMD Ryzen 3000 "Matisse" – samlingstråd

Vad jag har sett har Intel såpass svårt att leverera 14nm processorer att flera laptop tillverkare som varit traditionellt Intel vänliga har börjat släppa AMD laptops. Helt enkelt för att ha något att sälja. Intel har större problem än pris och prestanda, dom kan inte tillverka tillräcklig volym. Det finns alltså utrymme för AMD även om AMD inte når samma prestanda. Och skulle dom nå samma/bättre prestanda ser det inte direkt ljust ut för Intel.

Jag tror att den kommer att bli bra, men inte lika bra som en del andra tror.
Gissar på en IPC runt i9 9900k.

De modeller som släpptes förra året är vad jag förstår "10 nm utan plus", eller vad man nu ska kalla den version av 10 nm de aldrig verkar fått till. Det som är planerat för i år är 10 nm+, vilket rimligen betyder att "Willow Cove" med 10 nm++ ligger Q4 2020.

De måste prioritera. Zen2 är rätt ordentligt omdesignad från Zen+, men just heltalsblocket verkar vara i det närmaste orört. Lite udda vad av prioritering givet att heltalsprestanda är med bred marginal det absolut viktigaste, men det är också den absolut svåraste att få till IPC ökningar i då det är området majoriteten av optimeringar gjorts historiskt.

SIMD-delen har ju fått sig en rejält lyft i Zen2. Då SIMD-delen och flyttalsdelen utförs av samma ALUs är det ju inte så förvånande att flyttalsprestanda ser ett lyft, lär ju ha funnits saker man såg kunde göras bättre.

I front-end har man ju dels ökat storleken på mikro-op cache samt gjort "förändringar av L1$". Vad det senare betyder i detalj har AMD aldrig sagt, inte heller något man kan se i t.ex. kompilatorpatchar då kompilatorer inte kan göra något direkt vettig med information om instruktionscache. Min gissning är ändå att man krupit till korset här och gjort L1$ 8-set associativ. Drar lite mer ström än tidigare 4-set associativ, men gör det möjligt att köra L1$ och TLB parallellt med 4 kB "page" storlekar (AMD hävdade att de inte behövde detta i Zen/Zen+, men givet att i princip alla andra moderna högpresterande designer tycker det är en vettig optimering så tror jag AMD hade fel).

Att man flyttat minneskontroller från CPU-kretsen in i en separat I/O-krets är ju en annan dramatisk förändring. Så Zen2 innehåller rejäla förändringar, frågan är bara vad utfallet blir då förändringen av minneskontroller lär påverka latenskänsliga applikationer negativt och man verkar ha noll IPC ökning för heltal att kompensera detta med (latenskänsliga applikationer är typiskt heltalsintensiva, t.ex. spel).

Varför är det så svårt att se när Sandy Bridge till Skylake ger ~40 % ökning i IPC i bl.a. spel (jämför 2600K och 7700K vid samma frekvens)? Många har missat det då man innan Nvidia 1080Ti/2000-serien egentligen aldrig kunde se hur stor skillnaden var p.g.a. flaskhalsar i GPU.

Från Skylake till Sunny Cove ökas micro-op cache, fördubblas L1D$+L2D$ samt back-end bredd ökas med 25 % + lite annat. Det är mer än vad som ändrats mellan Sandy Bridge till Skylake (men mindre än Nehalem till Skylake).

AMD har sagt att Zen3 primärt kommer fokusera på att optimera Zen2, så man ska inte förvänta sig några stora IPC-ökningar. Det verkar vara mer likt Zen->Zen+, så högre frekvens och bättre perf/W är den primära agendan.

Enligt prisjakt är just nu i9-9900K 57 % dyrare än 2700X medan i7-9700K är 24 % dyrare. Tänk också på att produkter som Chromebooks har ökat rätt mycket i volym, dessa kör typiskt CPU-modeller från Intel <$100. Så tycker verkligheten inte ligger allt för långt ifrån vad man kommer fram till genom att räkna på det hela, saker som val av D0 påverkade resultatet mindre än vad jag trodde det skulle göra. Men självklart är det bara en fingervisning man får fram, kan nog slå ± 20-25 %.

Får inte heller ihop det du skrev om "hårt binnande kretsar" ovan. Kikade lite på Silicon Lottery och vem är det som binnar stenhårt egentligen?

För varje generation av Skylake har man nått högre gräns för vad 100 % av kretsarna klara, samtidigt som man nått detta på lägre spänning.

Som exempel klara 100 % av alla i7-9700K 4,9 GHz (vilket är kretsens all-core-turbo), 86 % klarar 5,0 GHz. Det är bättre än i9-9900K, vilket lite indikerar att mellan dessa två är det inte så mycket "binning" utan man gör primärt så mycket i7-9700K som marknaden vill ha.

I AMDs fall når 0 % (!) av 2700X upp till den frekvens en oklockad krets man nå på en kärna (4,3 GHz). Gränsen som 100 % klarar är 4,05 GHz.

Så vilken krets verkar hårdast "binnad" tycker du? Och blir då inte de beräkningar jag försökte göra på tillverkningskostnad ändå rätt jämförbara, om något så borde Intels kostnader överskattas då de verkar ha lite mer marginal.

Vad som hänt är ändå att alla, AMD, Intel och Nvidia, definitivt "binnar" långt hårdare än tidigare. Både AMD och Intel säljer sina respektive toppmodeller med högst officiell frekvens. Det medan Silicon Lottery, som lämnar garanti på stabilitet för sina överklockade modeller, lyckas klocka 2600X samt 9700K högre jämfört med toppmodellerna.

Min gissning här är att maxfrekvensen numera primärt begränsas av "hot-spots" och dessa slår man i tidigare på toppmodeller (att 9700K saknar HT är definitivt något som minskar trycket på ALUs i många fall). 2600X får nog hjälp då dels mindre effekt utvecklas med 3 kärnor per CCX, men också då den "döda" kärnan tar upp värme från de aktiva grannarna.

Skulle inte säga att AMD dumpat priserna, de har låtit bli att sänka speciellt mycket. Vad som egentligen hänt nu när CPU-kriget hettat till egentligen är ju att Intel höjt genomsnittspriset på "mainstream desktop".

Från Sandy Bridge till 8700K kostade toppmodellen $300-350, nu har det helt plötsligt hoppat upp till $500! Hyfsat OK utveckling sett till pris/CB-poäng, inte lika imponerande utveckling sett till pris/spelprestanda...

Jag har inte antagligt någonting om vad AMD kan och inte kan göra (är du som ivrigt stuffar in att jag skulle hävdat sådant). Rätt uppenbart att de måste skapa en speciell I/O+GPU-krets när man väl ger sig efter den bärbara marknaden. I närtid är det inte aktuellt då Ryzen Mobile 3000-serien rätt precist lanserats (och den är baserad på Zen+, inte Zen2).

Det jag pekade på var att just nu finns inga exempel eller indikationer på att multi-kretslösningar skulle på något sätt skulle vara optimalt för bärbara enheter. Det finns tvärtom rätt många exempel på direkt motsatsen, att AMD väljer att lansera Ryzen Mobile 3000 är bara ett i raden (fast de mer handfasta är hur ARM-tillverkarna agerar samt hur hopplöst chanslös Intel var med multikretslösningar, det primärt på prisbiten).

Läs artikeln jag länkade ovan i ämnet. När man bygger "chiplets" med väldigt hög kapacitet mellan kretsar är det inget enkelt Lego längre. Endera har man passiva lösningar (d.v.s. man drar bara ledningar alt. kör med passive interposer), i det läget krävs att det hela designas som en helhet om det ska fungera.

Framtiden är med stor sannolikhet ändå "Lego-bitar med kretsar". Men det kommer kräva en aktiv interposer, i det läget är inte priset en lika självklar fördel längre men finns massor med tekniska fördelar.

Fast även om framtiden är olika former av chiplets går det inte att komma ifrån att man vill köra monolitiska designer så långt det går. Det då latens samt mängd energi som krävs per överförd bit är heltalsfaktorer lägre inom en krets jämfört med mellan kretsar. Ett icke-problem för t.ex. en sydbrygga då det inte alls krävs någon extrem bandbredd eller låg latens, men ju mer kritiska delar som hamnar i separata kretsar ju mer kritiskt blir detta (tror aktiv interposer löser eller i alla fall rejält mildrar dessa problem, men ska inte svära på det).

Allround samma IPC som 9900k?

Skickades från m.sweclockers.com

De 3 positiva delarna jag ser främst i det läget är
1) varken Intel eller AMD vill vara "lika bra"
2) man hade sluppit 3 sidor av diskussioner om 720p i testerna
3) AMD blir förhoppningsvis och förmodligen billigare än Intels dito

Skickades från m.sweclockers.com

Vi får hoppas att Zen 2 överraskar positivt, vilket vore en prestation med tanke på hypen, AMD har varit ovanligt duktiga på att mörka.

Jag har inte riktigt förstått problemet med latenserna för Zen2.

Zen 1 har två Chiplets med fyra kärnor i varje, varje chiplet har en gemensam L3 cache, men för att kunna föra över data mellan Chiplet, krävs kommunikation via IF eller genom arbetsminnet.

Zen 2 bör ha gemensam L3 för alla kärnor inbyggt i IO-delen, alltså inget behov av kommunikation via IF eller arbetsminnet inte så länge data rymms i L3, L3 bör också kunna göras stor, IO-kretsen är grovt räknat dubbelt så stor som CPU-kretsarna.

Vilka gigantiska svar, men väldigt informativa.

har jag fattat det rätt så ska front end delen på tex min gamla gen 1 zen vara gammal och ha en del gemensamt med bulldozer(eller piledriver)?
Den innehöll en del brister så den ska vara helt omarbetad och ny från grunden upp eller har jag vandrat ut på ryktes fältet? kan ju vara så att ingen vet hur mkt dom gjort om än och allt är vilda spekulationer?

Mycket intressant. Då hade känslan rätt om att det nog inte stämde om bulldozer delarna i zen.
"Bara" 3 månader kvar sen vet vi föhoppningsvis om inget blir försenat. Sen mot höst/jul kommer väll navi som kanske kan bråka lite med nvidias högsta segment?

Skickades från m.sweclockers.com

@Aka_The_Barf: Navi ska inte bråka med det högsta segmentet enligt vad som sagts, Navi handlar om mycket för pengarna. Typ GTX1080 prestanda fast en hel del billigare än RTX2060. Det är Arcturus som kommer nästa år som ska konkurrera med Nvidias bästa. Fram tills dess förblir nog Radeon VII toppkortet(1080Ti/RTX2080 prestanda).

Nära och nära... Säkert 3-4 månader kvar. Och sen ytterligare några månader innan det faktiskt finns processorer hos testare och tidiga kunder.

Hur mycket visste folk om t ex NVidias Turing-baserade grafikkort i mars förra året?

Många förväntar sig mer information i början av Maj, eftersom AMD fyller 50 år då. Det är bara en Månad kvar tills dess. Men faktiskt släpp och tillgänglighet lär dröja, det håller jag med om.

Jag tror inte det kommer nåt förrän i början av juli. Och sen leverans i september-oktober.

blir en lång väntan, men dom kanske ändrar sig, när ska detta arcturus komma in på marknaden?

Det är inte vad som sagts. Vad som sagts är att versionerna upp till mellansegmentet kommer först. Dessa inkluderar Navi10 (och Navi10_Lite?). Dessa kommer i år.

Navi20 är den som kommer under nästa år och är tänkt att vara i det högsta segmentet. Men om man kallar Navi20 för Arcturus så stämmer ju det som du säger . De kan kalla den vad de vill egentligen.

Det ska bli intressant att se hur de får in Navi i APU:er och hur de kommer prestera där tillsammans med Zen2.

"Early 2020" är vad jag hörde senast (Navi20, alltså). Den ska även ha hårdvaruaccelererad raytracing (enligt rykte).

Tror också att Ryzen 3000 kommer bli tillgänglig i handeln slutet av juli, början av augusti ("back-to-school" tiden är en populärt för lanseringar och vettigt ekonomiskt då det är stor försäljning då).

Däremot är det ju bara två månader kvar till Computex, en månad till AMDs 50 års jubileum. På någon av dessa borde det komma en presentation av produkterna ("product announcement", inte "product release").

Frågan är om något oväntat har hänt givet att Lisa Su har varit klart med att Epyc Rome kommer släppas innan Ryzen 3000? När AMD presenterade sin Q4 2017 resultat (så lite över ett år sedan) sades det att Epyc lanseringen skulle ligga tidigt 2019 (vilket nog alla tolkade som inom Q1), det har inte hänt.

"as well as the EPYC Rome server cores will begin in late 2018, with worldwide availability scheduled for early 2019"

Om nu Epyc Rome ska lanseras innan Ryzen 3000 borde ju i alla fall servermodellerna hitta ut relativt snart. Då de använder samma CPU-krets räcker ju den lanseringen för att svara på det mesta. Tyvärr lär det inte säga speciellt mycket om frekvenser för Ryzen 3000, för Rome har AMD redan sagt att det frekvenserna kommer backa något jämfört med Naples. Fast det beror nog primärt på att man måste hålla TDP på en rimlig nivå, 64 st x86 kärnor i samma paket är en utmaning...

Och slutligen. Både AMD och Intel har tyvärr blivit mycket mindre villiga att presentera detaljer om sina CPUer, det även efter släpp Men nog brukar man veta lite mer konkret 3-4 månader innan släpp?

Vi har ju långt bättre koll på Sunny Cove som tidigast lär hitta ut mitten/slutet av Q3 i år (då för bärbara, det faktum att Comet Lake är på ingång gör att jag gissar att Willow Cove blir första desktop CPU på 10 nm för Intel).

Visa innehåll

För Sunny Cove finns ju rätt bra officiell information om mikroarkitektur, största förändringen sedan Core2 för ett enda steg!

123 mm^2 är hyfsat stort för en I/O-krets om det inte finns eDRAM, en GPU eller någon sådant. Är å andra sidan lite litet för just eDRAM ("L4$") eller en GPU (men är det omöjligt?). Vet inte vad det annars skulle vara då man är begränsad av att hålla socket-kompatibilitet. Just eDRAM och GPU är båda möjliga då båda är fullt användbara på den socket man har.

Skulle inte dra speciellt mycket slutsatser från absolutvärden i userbenchmark mätningen, är formen på kurvan som ger någon vettig information här.

Visa innehåll

Med eDRAM borde man ser något likt detta (5775C)

Är inte spel ganska intensiva även på SIMD och flyttal? Matrismultiplikationer, positioner, rotationer? Vet du vilket förhållande det är mellan int / float operationer i spel?

Spel är väldigt SIMD (eller som GPU-tillverkarna kallar det, SIMT) intensiva. Men dessa matrisberäkningar görs ju nästan uteslutande på GPU, inte på CPU.

Givet att vi sett lite islossning på GPGPU den senaste tiden betyder nog att allt mer av det där SIMD är vettigt kommer flytta till GPU. Dock inte till 100 %, för att det ska vara vettigt att köra något på GPU måste problemet vara "tillräckligt stort" (typ kräva >10,000 klockcykler eller mer på en CPU).

Om vi tänker på t.ex Projection * View * Model så ska detta alltid göras på CPU (för då behöver man bara göra det en gång), eftersom det är ett värde som kommer att gälla för varenda punkt / triangel. I en scen där t.ex modeller har t.ex 500 trianglar så skulle det behövas göra 250 ggr mer arbete (50% borträknad culling för baksidor) om man gjorde det på GPU i stället.

Och så här har det varit i många många år. Jag tror inte att det är nästan uteslutande.

Jag skulle nog säga att spel är den typen av applikation som är mest flyttals/simd-intensiv av de flesta man använder. Med kanske väldigt stora excelfiler som undantag.

Därför är jag nyfiken på vilka proportioner det är mellan float / int. Är det 5/95 så kommer det inte påverka så mycket, men är det 20/80 så lär det påverka.

Finns det flyttalsberäkningar i moderna spel: absolut!

Frågan är om de flyttalsberäkningar som utförs på CPU på något sätt är en relevant flaskhals på det stora hela?

Lackmustestet är ju: om så är fallet borde Zen/Zen+ presterar relativt bättre mot Skylake än det gör i applikationer som vi vet är i princip 100 % heltal. Skulle säga att redan här har vi en stark indikation på att flyttalsprestanda inte är en relevant flaskhals för CPU i spel då det är en av de applikationer där övertaget för Skylake är som störst.

Inte ett perfekt sätt (det som spelar roll är ju hur många instruktioner som faktiskt körs som är av en viss typ), men dumpade assembler för tre 3D-spel jag har på min Linux-maskin (använder inte Windows för programutveckling så måste installera massa saker för att göra detta på spelmaskinen). Andelen flyttalsoperationer varierade mellan 3-6 %.

Just fallet du beskriver skulle jag gissa rätt mycket hanteras så att man gör majoriteten av de beräkningar en gång "up-front". Sedan cachar man resultatet i t.ex. med "binary space partitioning" som då rätt mycket gör det mer till ett heltalsproblem (if/else logik för att avgöra var i trädet man ser och inte ser).

Ja, det skulle vara intressant att se hur proportionerna är i spel för CPU sidan och vad det är som är mest tidskrävande.

Det finns ett hyfsat intressant fall med RoTR, då AMD var de som steppade in och gjorde optimeringar. Där kan en 2700X med snabbt minne få lika bra resultat som en 8086k. Värt att notera att under DX11 så får 8086 mycket högre FPS under en scen (mountain peak) , men lägre på de andra om jag minns rätt. Ryzen får sämre prestanda under DX11 om jag minns rätt. Här är en jämförelse Ryzen innan patchen som förbättrade prestandan i DX12.

“Rise of the Tomb Raider splits rendering tasks to run on different threads,” Crystal Dynamics said. “By tuning the size of those tasks – breaking some up, allowing multicore CPUs to contribute in more cases, and combining some others, to reduce overheads in the scheduler – the game can more efficiently exploit extra threads on the host CPU.”

Det är förstås bara ett fall , men det gör att man ställer sig frågan: Kan det ha att göra med kommunikationen mellan CPU och GPU som alltid är närvarande i spel? (Självklart är det inte utan parenteser, en dålig DX12 implementation är mycket sämre än en dålig DX11 implementation).

Det gjordes ett test igår där computerbase prestandatestade det nya DX12 i Hitman 2. Om man ser i första (CPU test scene) så har Ryzen horribla resultat i DX11, men 25-38% bättre prestanda i DX12 jämfört med DX11. För 9900k blir det lite varierat, i vissa fall bättre, i vissa fall sämre, i vissa fall ingen skillnad. Förmodligen är det GPU:n som begränsar i det fallet, som det ska vara. Visst, det kan vara så att med ett 2080ti kan det vara 40% övertag för 9900k , eller inte. Man vet inte innan man testat. I de GPU-begränsade fallen så kunde DX12 vara en nackdel för NVIDIA GPU:er.

Men om DX12 kan hjälpa Ryzen att få prestanda närmare Intels, och NVIDIA är de som pushar DX12 med ray tracing, så kan det vara positivt för AMD. Det gäller förstås att göra bra implementationer, vilket kanske inte är det lättaste i världen . Det kommer inte räcka med att slänga på DX12 så löser sig alla AMDs problem.

Att Intel hastigt och lustigt släpper en ny stepping kan vara ett svar på en nära förestående Ryzen 3000 launch. överklockare brukar älska nya steppings och det kan ta lite fokus från AMD. OM det är så att R0 klockar 200MHz högre, kan det vara ett tecken på att Intel kan tycka att det kommer att behövas.

Dom flesta moderkort verkar redan ha fått Zen 2 kompatibla bios, varför har dom fått det om det är 3-4 månader kvar?