Was steckt hinter "Raven Ridge"?

"Raven Ridge" bezeichnet AMDs neueste APU-Generation, also einen Prozessor mit integrierter Grafikeinheit (iGPU). Die Prozessorkerne setzen dabei auf die letztes Jahr eingeführte Zen-Architektur, und die iGPU baut auf Vega auf. Also alles alte Bekannte? Nicht ganz ...

Die Prozessorseite

Wie erwähnt basiert die Prozessorseite auf der Zen-Architektur. Bei den "normalen" Prozessoren aus der Ryzen-1xxx-Reihe kommen dabei je nach Modell bis zu 8 Kerne zum Einsatz, die auf zwei Compute-Cluster (CCX), bestehend aus je vier physikalischen Kernen, verteilt sind. Da die APU-Modelle jedoch nur mit maximal 4 Kernen (8 Threads bei aktivem Simultaneous Multithreading, SMT) antreten, gibt es bei diesen nur einen CCX.



AMD wird dabei allerdings zunächst nicht die volle Hardware-Ausstattung freischalten. So bietet ein CCX in der Theorie einen 8 MByte großen L3-Cache, die schnellsten APUs können jedoch nur 4 MByte davon verwenden. Um diesen Nachteil gegenüber den "herkömmlichen" Modellen auszugleichen, nutzt AMD die verbesserte Fertigung von Globalfoundries im 14-nm-Prozess und erhöht die Taktfrequenzen, bei gleicher TDP.

Auf den ersten Blick ist dies sehr beeindruckend, wenn man bedenkt, dass auch noch eine iGPU hinzugekommen ist. Es ist allerdings durchaus denkbar, dass bei aktiver iGPU die Turbo-Taktfrequenzen nicht mehr so effektiv genutzt werden können. Man darf daher gespannt sein, wie sich die neuen APU-Modelle gegenüber den älteren Ryzen-Ablegern mit ebenfalls 4 Kernen (allerdings verteilt auf 2 CCX) schlagen.

	Ryzen 5 2400G	Ryzen 5 1400	Ryzen 3 2200G	Ryzen 3 1200
Kerne	4 (1 CCX)	4 (2 CCX)	4 (1 CCX)	4 (2 CCX)
Threads	8	8	4	4
Basistakt	3,6 GHz	3,2 GHz	3,5 GHz	3,1 GHz
max. Turbotakt	3,9 GHz	3,45 GHz	3,7 GHz	3,4 GHz
L3-Cache	4 MByte	8 MByte	4 MByte	8 MByte
iGPU	ja	nein	ja	nein
GPU PCIe-Lanes	8	16	8	16
TDP	65 Watt	65 Watt	65 Watt	65 Watt

Um die Leistung noch etwas zu erhöhen, hat AMD zudem den Turbomodus (Precision Boost genannt) etwas überarbeitet. Während die erste Generation der Ryzen-Ableger nur drei Turbostufen kennt (aus, max. 2 Kerne unter Last, mehr als 2 Kerne unter Last), erlaubt AMD bei den APU-Modellen eine feinere Abstimmung. Bei den APUs berechnen Algorithmen, wie hoch der Takt sein darf, damit die APU innerhalb des gesetzten TDP-Limits und der Temperaturgrenzen bleibt. In der Praxis dürfte dies schlicht bedeuten, dass bei Erreichen der Grenzwerte der Takt schrittweise um 25 MHz abgesenkt wird, bis wieder alle Werte in erlaubten Zonen sind. Gemäß AMD sind dabei bis zu 1.000 Anpassungen pro Sekunde möglich. Nichtsdestoweniger sollten damit in der Praxis effektivere Turbo-Taktfrequenzen als noch bei den Ryzen-1xxx-Modellen möglich sein.

Schlussendlich sei noch bemerkt, dass disrekte Grafikkarten bei den APU-Modellen nur über einen PCIe-x8-Anschluss angebunden werden können. Die anderen acht Leitungen werden wohl intern für die iGPU genutzt. Einen merklichen Unterschied dürfte dies jedoch nicht bewirken, sodass AMDs Entscheidung, den Ryzen 5 1400 und Ryzen 3 1200 einzustellen bzw. durch die APUs zu ersetzen, durchaus verständlich ist.

Die Grafikseite

Auch bei der integrierten Grafikeinheit vertraut AMD im Prinzip auf bereits Bewährtes. So nutzt AMD Vega-Ableger, die natürlich nicht ganz so potent sind wie ihre "großen" Verwandten Vega 56 und Vega 64. Bei der zugrundeliegenden Technik sind sie jedoch identisch. Dies bedeutet gleichwohl nicht, dass die neuen iGPUs für 4K und Detailstufe "Sehr hoch" geeignet sind. Allein die Eckdaten deuten auf eine ca. 7- bis 10-fach geringere Performance hin, als sie Vega 64 bietet. Nichtsdestoweniger dürften viele Low-End-Karten mit der neuen iGPU so ihre Schwierigkeiten haben.

	Ryzen 5 2400G	Ryzen 3 2200G	Vega 64
GPU-Takt	max. 1.250 MHz	max. 1.100 MHz	max. 1.546 MHz
Graphikkerne	11 (704 ALUs)	8 (512 ALUs)	64 (4.096 ALUs)
TMUs	44	32	256
ROPs	16	16	64
HWS	2	2	2
ACE	4	4	4
Durchsatz @ SP	1,76 TFLOPS	1,126 TFLOPS	12,6 TFLOPS
TDP	65 Watt [mit CPU]	65 Watt [mit CPU]	295 Watt [allein]

Die Verbindung

Für die Kommunikation zwischen der Prozessorseite und der iGPU nutzt AMD die bewährte "Infinity Fabric", die schon bei den ersten Ryzen-Modellen für die Kommunikation zwischen den Compute-Clustern zuständig war. Angesichts der reduzierten PCIe-Leitungen gehen wir aktuell davon aus, dass die iGPU über ein Äquivalent von acht PCIe-Leitungen an den Interconnect angebunden ist.



Insgesamt braucht AMD oder besser Globalfoundries etwa 4,94 Milliarden Transistoren für die APUs, was dank eines besonders dichten Fertigungsprozesses zu einer Die-Größe von knapp 210 mm² führt.