AMD Ryzen 5 2400G e Ryzen 3 2200G: l'architettura delle nuove APU

Diamo un'occhiata da vicino alle nuove APU ex "Raven Ridge", economia e prestazioni sono le parole d'ordine e non mancano le sorprese.

speciale AMD Ryzen 5 2400G e Ryzen 3 2200G: l'architettura delle nuove APU
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Le nuove APU di AMD, il Ryzen 5 2400G e ilRyzen 3 2200G, sono ufficialmente disponibili. La fusione delle architetture Zen e Vega può portare una ventata d'aria fresca anche nell'ambiente desktop. Infatti, a detta di AMD, circa il 30% dei PC desktop non è accompagnato da grafica dedicata ma sfrutta la GPU integrata. Una bella fetta di mercato, in cui troviamo però anche Intel con le GPU HD Graphics e la serie Iris. Il lavoro svolto da AMD è eccellente, come potete leggere nella nostra recensione, portando la potenza delle GPU integrate a un livello decisamente più alto rispetto alla concorrenza. La grafica integrata Intel sembra dormiente visto che di calcoli puri raggiunge a fatica i 442 GFLOPs, mentre dal lato AMD i nuovi processori partono dai 1126GFLOPs, per i calcoli a precisione singola in virgola mobile e per il processore meno performante. Già da questa premessa si può intuire che spulciando i dettagli le cose non possano che migliorare.

Costruzione e architettura ZEN

Queste due nuove CPU vanno a inserirsi nella fascia medio-bassa del mercato, con prestazioni equiparabili ai Ryzen 5 1400 e Ryzen 3 1200. Il mantenimento dell'architettura a 14nm ha permesso di abbassare i costi e di implementare alcune soluzioni interessanti. Prima di tutto la frequenza di base e di boost è aumentata, e la configurazione a due CCX 2+2 è stata rivisitata usando una sola CCX con 4 core attivi e utilizzando lo spazio rimanente per inserire la GPU VEGA.
Cuore dell'architettura ZEN è la CCX (Core Complex), un componente modulare la cui versatilità è mostrata anche con le nuove APU. Contiene 4 core, 32K L1 e 512K L2 cache per core e 8MB di cache L3 condivisa. Nella versione dei nuovi Ryzen con GPU Vega quest'ultima è stata ridotta a 4MB, a detta di AMD una scelta senza conseguenze visto l'aumento delle frequenze operative.

La scelta di passare dalla configurazione a due CCX con 2 core disattivati ognuna a una CCX con quattro core attivi, sempre secondo i dati AMD, non dovrebbe portare differenze prestazionali consistenti. Probabilmente applicazioni che traggono più vantaggio dalla cache maggiore risentiranno leggermente in questa configurazione, tra cui alcuni giochi, ma per ora non sono disponibili dati più precisi. Allo stesso modo molti giochi più sensibili alla latenza che alla quantità di cache si troveranno a loro agio con i nuovi processori e alzeranno parecchio le prestazioni, visto che la latenza della cache L3 è circa la metà di un i5-8400.
Per quanto riguarda l'AMD Ryzen 3 2200G troviamo 4 core e 4 threads con frequenza base settata a 3.5GHz che in boost può arrivare ai 3.7GHz. Sul modello più performante, il Ryzen 5 2400G, troviamo invece 4 core e 8 thread con frequenza base settata a 3.6GHz che può arrivare ai 3.9GHz in boost.
Le connessioni del SoC includono 4 USB 3.1 Gen2, due delle quali possono supportare la connettività display tramite USB Type-C, ovviamente a discrezione dell'assemblatore.

La GPU Vega

Lo spazio lasciato libero dalla seconda CCX ha permesso di inserire due configurazioni di GPU: la Vega 8 per il Ryzen 3 2200G e la Vega 11 per la Ryzen 5 2400G. Come da nome è facile intuire che nel primo caso avremo 8 Vega Compute Units mentre nel secondo 11, sulla carta le prestazioni sono ottime visto che parliamo di 512 e 704 stream processors rispettivamente. Le frequenze massime di clock vanno da 1100MHz per il Ryzen 3 ai 1250MHz per il Ryzen 5 riuscendo ad ottenere 1126 GFLOPs in single-precision e 2252 GFLOPs in half-precision per il Ryzen 3 e 1760 GFLOPs in single-precision e 3520 GFLOPs in half-precision. Da notare che l'Intel HD Graphics 630 montata sui Coffee Lake raggiunge, alla massima frequenza di boost, 442 GFLOPS in single precision e gli 883 GFLOPS in half-precision.
Come detto sono decisamente ottime prestazioni che sulla carta stracciano completamente le altre GPU integrate. Le Vega in questi processori non hanno RAM e devono sfruttare quella in comune con il processore, per compensare (e anche perché se ne sentiva il bisogno sinceramente) troviamo finalmente il supporto alle RAM DDR4 a 2933MHz.
Ovviamente è presente il supporto ai display esterni e all'AMD Freesync che va dai 60Hz massimi per 3840x2160 pixel di risoluzione ai 240Hz per il Full HD. In HDR possiamo andare dai 60Hz ma in FULLHD potremmo raggiungere solo i 120Hz.

AMD SenseMI

AMD sembra non aver tralasciato nulla riempiendo l'Infinity Fabric, l'insieme dei bus, connessioni e input/output con cui parlano CPU e GPU, di sensori in grado di ottimizzare continuamente il processore. Ancora modularità insomma, prendere qualcosa che è riuscito bene e implementarlo meglio. Piuttosto che disegnare una CPU unica con efficienza poco modificabile, AMD ha scelto la strada della gestione esterna affidando potenza, gestione dei core e delle frequenze alla tecnologia SenseMI. Sotto questo nome si trovano varie ottimizzazioni.
La tecnologia Pure Power si occupa di scalare dinamicamente voltaggio e frequenza in modo da far risparmiare potenza ai core che non sono sotto carico.

Grazie al Precision Boost 2 sembra che AMD abbia corretto alcuni comportamenti in cui veniva attivato il boost su tutti i core nonostante il carico di lavoro non fosse così elevato. La telemetria e la MI (machine intelligence) gestiscono come e quando attivare un altro thread o se aumentare la frequenza di quello in uso, a seconda del carico e del limite hardware, il tutto in tempo reale. In questo modo la distribuzione della potenza segue una curva più morbida e in grado di mantenere un consumo e un'efficienza maggiore.
Oltre l'efficienza energetica e prestazionale trova spazio la Neural Net Prediction, la quale, senza scendere troppo in dettaglio, permette di anticipare il codice in esecuzione andando a risparmiare sulle attese di attivazione. Questa tecnologia non è nuova ed è già parte dei Ryzen di prima generazione (maggiori informazioni sono disponibili a questo link).

Benchmark

Sono disponibili molti benchmark rilasciati da AMDe, che forniscono un quadro decisamente roseo per questi processori. Per quanto riguarda la CPU Cinebench R15 in multithread per il rendering 3D l'i5-8400 si mantiene in testa con 939.4 punti mentre il Ryzen 5 2400G è secondo con 787.52. Nel singolo thread l'i5 mantiene il punteggio più alto con 166.41 punti mentre il Ryzen 5 2400G rimane fermo a 150.71 dietro sia all'i3-8100 (155.29) che all'i3-7100 (163.04). Per il rendering anche altri programmi danno gli stessi risultati, consideriamo però che parliamo solo della CPU, la Vega non è entrata in gioco. PCMark 10 vede invece i nuovi Ryzen sopra la controparte Intel, quasi 2951 punti per il Ryzen 5, 2473 per il Ryzen 3 gli i5 rimanono sotto i 1115.
Ma la configurazione ibrida mostra ottimi risultati nei giochi:

Confronto con grafica integrata

Ryzen 5 2400G Intel i5-8400
Rocket League (Medium) 84 42
Elder Scrolls V: Skyrim (Medium) 131 55
Battlefield 1 (Medium) 78 25
Rise of the Tomb Raider (Medium) 55 17
DOTA 2 (Medium) 86 64
Far Cry Primal (Medium) 63 21

Confronto con grafica discreta
Ryzen 5 2400G i5-8400 + GTX 1030
Battlefield 1 (Ultra - DX12) 48 50
Rise of the Tomb Raider (Very High - DX12) 31 33
The Witcher 3 (Ultra - No hairworks) 25 21
DOTA 2 72 114
Skyrim 133 164
Fallout 4 (Ultra) 35 37

Le nuove APU vanno ad inserirsi in una fascia di mercato per gamer occasionali, attenti al prezzo, che non possono o non vogliono pagare di più. La fascia enthusiast non è interessata a questi processori e per ora dovrà rivolgersi verso lidi più performanti. Sembra che i giochi più vecchi tendano a girare molto meglio sulle soluzioni Intel + NVIDIA, ma dobbiamo considerare che le patch e i driver hanno avuto anni per ottimizzare il sistema, mentre per le nuove APU siamo solo all'inizio.

Prezzi

Le prestazioni sono ottime per il target di riferimento, le soluzioni hanno sfruttato pienamente i 14nm dell'architettura ZEN, la quale è già famosa per la sua scalabilità e l'utilizzo a lungo termine. Il redesign delle CCX ha permesso di mantenere i prezzi decisamente bassi, parliamo di 169$ per il Ryzen 5 e 99$ per il Ryzen 3. Che potrebbe tradursi in entry-level nell'architettura ZEN a circa 79€, non sembra affatto male. Dobbiamo considerare anche i margini di miglioramento, visto che entrambi i modelli hanno un TDP da 65W mentre l'architettura può supportarne fino a 95W, per cui in futuro potremmo vedere anche nuovi modelli più performanti.

Ulteriori approfondimenti sull'architettura Ryzen sono disponibili ai seguenti link:

AMD Infinity Fabric: cos'è e perchè è un passo cruciale per l'azienda

Ryzen: un viaggio all'interno della nuova architettura di AMD

AMD Zen: cinque tecnologie delle CPU Ryzen per superare Intel