Mengenal AMD Ryzen 5000 Series Mobile : “Cezanne” 7nm
Setelah memberikan pengumuman kehadiran AMD Ryzen 5000-series Mobile pada ajang CES 2021 lalu, sekarang AMD memberikan beberapa technical deep dive seputar prosesor tersebut, mari simak bersama!
.
.
Product Family : “Cezanne” vs “Lucienne”
Berikut ini sejumlah prosesor AMD Ryzen 5000 Mobile yang dirilis :
Perlu diketahui bahwa tidak semua prosesor Ryzen 5000-series datang CPU Core yang sama. Seperti yang bisa dilihat pada daftar di atas, ada Ryzen 5000 Mobile yang menggunakan CPU Core ‘Zen2’ generasi sebelumnya, prosesor ini diberi codename “Lucienne”, ini berbeda dengan Ryzen 5000 Mobile yang menggunakan CPU Core ‘Zen3’ yang disebut “Cezanne”.
.
Dari segi kelas TDP sendiri, sama seperti Renoir generasi sebelumnya, Ryzen 5000 mobile terbagi menjadi :
- H-Series : Dengan kelas TDP 35-45W ke atas (HS untuk 35W)
- U-Series: Dengan kelas TDP 15W
Terlihat bahwa “Lucienne” yang menggunakan Core Zen2 hanya terdapat pada Ryzen 5000 Mobile U-series, sedangkan semua Ryzen 5000 Mobile H-Series akan menggunakan prosesor “Cezanne”. Pembahasan kami kali ini akan lebih difokuskan pada Cezanne.
Cezanne : Zen3, 7nm, 10.7 Milyar Transistor, 180mm2 Die
Cezanne datang untuk menggantikan Ryzen 4000 series Mobile ‘Renoir’, dimana perbedaan utama keduanya adalah CPU Core yang digunakan :
- Cezanne menggunakan CPU Core berbasis arsitektur ‘Zen 3’
- Renoir menggunakan CPU Core berbasis arsitektur ‘Zen 2’
Salah satu hal yang unik mengenai perbedaan CPU Core ini, adalah bagaimana AMD menyebutkan bahwa desain chip/SoC Renoir mereka cukup fleksibel dan modular, mengizinkan mereka untuk hanya ‘mengubah’ CPU Core-nya saja, dengan desain lain masih serupa (dukungan infinity fabric, IGP, memory controller, etc).
Ini membuat desain berbasis AMD Cezanne(dan juga Lucienne) mudah diterapkan oleh para OEM/Vendor notebook. AMD bahkan mengatakan kalau Chip Ryzen 5000-series Mobile akan pin-compatible dengan Ryzen 4000-series.
Ryzen 5000-series Desktop vs Laptop : Desain Chiplet vs Monolithic
Cukup menarik melihat perbedaan desain chip Ryzen 5000-series Desktop ‘Vermeer’ dengan Ryzen 5000-series Mobile (Cezanne) ini :
Chip package:
Block diagram : Ryzen 5000-series Desktop ‘Vermeer’
Block Diagram : AMD Ryzen 5000-series Mobile ‘Cezanne’
Ryzen 5000-series desktop ‘Vermeer’ menggunakan desain chiplet, dimana ada satu atau dua buah CCD (Core Chiplet Die) berisi CPU core 7nm, dan satu IOD 12nm (IO die). Setiap CCD bisa mengandung hingga 8-Core CPU, mengizinkan desain hingga 16-core CPU. Dan IOD berisi infinity fabric controller, memory controller, dan berbagai IO controller (storage dan lain-lain).
Seri mobile ‘Cezanne’ akan menggunakan chip monolithic 7nm berisi CPU CCD, Integrated GPU (IGP), Memory controller, IO controller, dan berbagai komponen lain. Kadang karena integrasi IGP dalam chip-nya, desain seperti ini juga sering disebut dengan istilah ‘APU’.
Target Desain: Single Threaded Performance dan Power Efficiency lebih baik
Pada AMD ‘Cezanne’, AMD sendiri berharap untuk mencapai beberapa peningkatan, seperti peningkatan Single-Threaded Performance karena penggunaan arsitektur Zen3, Clockspeed lebih tinggi, dan juga Core/Cache yang lebih optimized (detail ada di bagian Core Layout di bawah), semua ini akan membantu AMD untuk mencapai target mereka untuk menjadi prosesor tercepat bagi gaming notebook.
Tentu, tidak lupa juga, sebagai chip mobile, AMD mengatakan bahwa desain Cezanne akan dibuat lebih power-efficient. Menurut estimasi AMD, pada sebuah notebook yang sama persis, tanpa konfigurasi macam2, pemasangan chip Ryzen 5000-series akan langsung memberikan extra battery life hingga 2 jam lebih tinggi dibanding AMD Renoir yang sejenis.
Sekarang mari lihat beberapa teknologi seputar Cezanne yang membuatnya lebih baik dari pendahulunya!
Zen3 CPU Core Layout : Single CCX – Core-to-core Latency lebih baik, Cache lebih besar
Selain desain yang lebih baik dari berbagai aspek arsitektur (Branch predictor, Execution unit, dan scheduler lebih baik misalnya), salah satu aspek utama yang membuat CPU Zen3 jauh lebih kencang dari Zen2 pendahulunya, adalah desain core layout yang lebih optimal. Lihat visualisasi berikut ini:
Single-CCX 8-core Design
Pada Zen 2, untuk mencapai konfigurasi 8-core, umumnya AMD harus menggunakan 2 ‘Block’ (tepatnya : 2 Core Complex ‘CCX’), dimana setiap CCX menyimpan 4-Core. Kedua CCX ini akan berkomunikasi lewat infinity fabric, sehingga kadang inter-core latency dari setiap core ini tidak terlalu optimal pada skenario tertentu.
Pada Zen 3, AMD menggunakan desain dimana 8-core akan ditempatkan dalam 1 CCX. Ini akan menyebabkan peningkatan drastis pada skenario dimana ada core tertentu yang harus berkomunikasi satu sama lain.
L3 Cache 16MB : Bisa diakses 8-core
Selain core layout yang lebih optimal dengan single-CCX, AMD juga memberikan L3 Cache sebesar 16MB yang bisa diakses oleh setiap core dari 8-core yang ada masing-masing tanpa perlu melewati infinity fabric. Ini jelas akan memberikan komunikasi core dan cache lebih optimal dibandingkan Zen2 mobile generasi sebelumnya yang hanya memiliki 4MB untuk diakses 4-core.
Desain single-CCX : Sudah ada sejak Ryzen 3 3300X ‘Zen2’
Desain single-CCX, tepatnya desain single-CCX 4-core ini pernah diimplementasikan juga pada CPU Zen2 lama, yakni Ryzen 3 3300X, membuat inter-core latency pada prosesor 3300X cukup optimal. Desain single-CCX 8-core baru pertama ditemukan pada Zen 3.
Memory Controller : Rating Serupa, Mendukung Power Saving lebih baik saat idle
Tambahan berikutnya pada Ryzen 5000-series mobile adalah adanya memory controller dengan dukungan penghematan daya lebih baik, dimana memory controller ini akan masuk ke ‘low activity phase’ untuk menghemat daya saat aktivitas chip minimal serta membutuhkan voltase lebih rendah, sembari masih responsive untuk cepat masuk kembali ke mode normal saat ada aktivitas/load.
Dari segi kecepatan, AMD Cezanne masih mendukung standar memory yang serupa dengan Renoir :
- DDR4-3200 (untuk SODIMM memory)
- LPDDR4X-4266 (biasanya untuk sistem dengan RAM embedded/soldered)
Integrated Graphics : Masih Vega 7nm, Clockspeed dan power efficiency lebih baik
Dari sisi grafis terintegrasi (IGP), AMD Cezanne masih menggunakan Vega 7nm seperti Renoir, dengan diberi sedikit peningkatan.
AMD menyebutkan bahwa ada peningkatan pada aspek Max Clockspeed dan Sustained Clockspeed(clockspeed saat digunakan di load tertentu yang jangka panjang/continuous), ini terjadi karena adanya optimalisasi dari power delivery dan power efficiency dimana GPU bisa mencapai frekuensi tinggi dengan voltase lebih rendah, serta pemberian ‘power budget’ untuk GPU yang lebih optimal karena adanya potensi penurunan pada fabric/cpu core power.
Regulasi Daya: CPU dan IGP Voltage bisa dipisah, CPU Voltage bervariasi per-core
AMD menggunakan strategi baru untuk menghemat daya pada Cezanne dengan implementasi regulasi daya/voltage lebih optimal.
Dulu pada Renoir 4000-series, Voltase CPU(Vcore) dan Voltase IGP(Vgfx) akan di-supply oleh sebuah rail, dan voltase ini akan cendering fixed meskipun load-nya bervariasi.
Seperti ilustrasi di atas, perbedaan CPU Frequency dan IGP Frequency yang dinamis karena load tidak mengubah hal ini, sebuah cpu core yang hanya beroperasi di 1.6Ghz, atau beroperasi di 3.9Ghz akan tetap mendapat supply voltage yang serupa, meskipun jelas core yang 1.6Ghz akan membutuhkan voltase lebih rendah.
Pada Ryzen 5000-series Mobile, ada perbedaan dari segi regulasi daya dimana tiap-tiap CPU core dan IGP-nya bisa mendapat voltase yang berbeda bergantung pada load yang diterima. Ini akan menyebabkan power saving lebih baik pada load yang bervariasi.
CPU Highlight pada Cezanne: Ryzen 9 5980HS 35W
Satu produk yang nampak menjadi highlight AMD pada Cezanne adalah AMD Ryzen 9 5980HS.
Prosesor ini menggunakan konfigurasi 8-core 16-thread, dan memiliki boost clock tertinggi hingga 4.8Ghz(pada aplikasi ringan/single-threaded). Prosesor ini memiliki kelas TDP 35W, sedikit lebih rendah dari model 45W dan ini nampak ditujukan untuk membuat prosesor ini lebih cocok untuk laptop gaming tipis dengan solusi pendingin lebih terbatas dibanding laptop gaming tebal.
Sedikit bahasan mengenai Rating TDP
Rating TDP dari sudut pandang vendor CPU adalah sebuah satuan tertentu, untuk umumnya MEMPERKIRAKAN thermal output dari prosesor mereka (bukan nilai baku/pasti), ini dilakukan untuk ‘menghitung’ solusi cooler seperti apa yang dibutuhkan untuk menjaga suhu prosesor tersebut saat beroperasi. Rating TDP BELUM TENTU merupakan power draw/konsumsi daya prosesor tertentu (Perlu diingat setiap vendor prosesor punya metode penghitungan TDP sendiri, TIDAK bisa dibandingkan).
Perlu diperhitungkan juga bahwa ada vendor prosesor merumuskan TDP pada saat prosesor dalam keadaan worst-case, base frequency(seringkali pada suhu mendekati suhu maksimal/TJMax prosesor), tanpa menghitung boost. Dan ini berarti pembandingan karakteristik prosesor berdasarkan TDP prosesor dari vendor / arsitektur berbeda akan menghasilkan data yang kurang akurat.
Walaupun demikian, dari konteks power di prosesor, ada KORELASI antara TDP dengan Power draw (walaupun ‘korelasi’ disini tidak berarti ‘sama dengan’ ), dan ada beberapa vendor prosesor yang melakukan kalibrasi power sensor mereka dengan nilai sesuai perhitungan TDP untuk prosesor tersebut, setidaknya saat base clock (bukan saat Turbo/boost).
Misalnya Anda ingin melakukan pembandingan TDP, sebisa mungkin lakukan pada prosesor dengan vendor / arsitektur sama, seperti contoh berikut ini :
“Prosesor A dan B dibuat dengan arsitektur sama, dimana prosesor A memiliki Rating TDP 15W, dan prosesor B memiliki rating TDP 45W”
–
Data TDP ini bisa diinterpretasikan sebagai berikut:
- Prosesor A dengan Rating TDP ’15W’ BELUM TENTU mengonsumsi 15W power, tapi cukup aman untuk BERASUMSI bahwa Prosesor B yang ’45W’ akan mengonsumsi daya lebih besar dari yang 15W, dan menghasilkan thermal output lebih besar (walau belum dipastikan seberapa besar, dan ini butuh pengukuran yang lebih presisi),
- Prosesor B 45W di sini pastinya membutuhkan solusi cooling lebih baik dari prosesor A 15W
- Dalam konteks performa, umumnya prosesor B 45W dengan Rating TDP lebih tinggi akan lebih sering diizinkan untuk mencapai clockspeed/turbo lebih tinggi, dan lebih lama, karena prosesor dengan rating TDP besar umumnya juga memiliki ‘power budget’ lebih besar.
- Nilai Rating TDP dari prosesor A dan prosesor B BELUM TENTU menunjukkan seberapa tinggi TDP prosesornya saat Boost/Turbo(bila ada fitur boost), karena bisa jadi ada perangkat tertentu yang mendapat ‘izin’ untuk menjalankan prosesornya pada rating boost lebih tinggi dari standarnya, misalnya karena komponen VRM yang bagus, atau pendingin yang besar.
Laptop dengan Ryzen 5000-series mobile dan Performance Preview 5980HS
Berikut ini adalah contoh solusi laptop yang didesain berbasis AMD Ryzen 5000-series dan kemungkinan akan datang dengan pilihan cpu Ryzen 9 5980HS :
Dan berikut ini sedikit performance preview dari 5980HS menggunakan benchmark Cinebench R20 (disclaimer: data dari AMD)
Ryzen Mobile HX Series: Seri Overclockable Mobile CPU
Pada Ryzen 5000 series juga ada seri HX, yang memiliki fitur overclocking. Ini nampaknya merupakan prosesor AMD Ryzen mobile pertama yang mendukung fitur tersebut. Ryzen 9 5980HX dan Ryzen 9 5900HX akan menjadi dua model HX pertama saat rilis.
AMD secara jelas menyebutkan bahwa prosesor Ryzen HX mereka akan mendukung berbagai pengaturan tuning tambahan, yang bisa saja meliputi CPU Frequency, Fabric & Memory frequency, voltage adjustment (baik overvolting maupun undervolting), Power / TDP adjustment, dan lain sebagainya. Prosesor ini disebutkan AMD akan mendukung semua pengaturan dari sisi firmware(BIOS), maupun Ryzen Master SDK.
Namun demikian, AMD mengatakan bahwa posisi mereka adalah memberikan dukungan untuk berbagai pengaturan ini, sedangkan implementasi overclocking dan juga sejauh mana opsi tuning yang ‘dibuka’ pada prosesor-nya akan SANGAT bergantung pada vendor notebook/OEM, karena begitu produk ini diimplementasikan pada sebuah perangkat tertentu, mereka menjadi tanggung jawab si vendor.
Ini berarti, seberapa jauh TDP limit dan OC limit yang diberikan pada sebuah notebook berbasis Ryzen HX, serta apakah opsi overclocking akan dibuka lewat BIOS ataupun hanya lewat Software berupa profil overclocking, akan bervariasi bergantung implementasi vendor.
Mengejar Core i9-10980HK?
Nampak sekali bahwa dengan seri HX-nya, AMD berusaha mengejar posisi Core i9-10980HK, sebuah prosesor Comet Lake 10th Gen yang sering diposisikan sebagai prosesor gaming notebook terkencang tahun 2020 lalu. Berikut beberapa performance preview-nya (disclaimer: data dari AMD), disertai juga gaming performance pada notebook dengan GPU RTX 3080 Mobile :
Ryzen 5000 series Mobile ‘Cezanne’ terlihat dilengkapi berbagai peningkatan yang akan membuat persaingan di lini notebook makin menarik di 2021. Kami tidak sabar untuk menunggu kehadiran notebook AMD berbasis Ryzen 5000-series ‘Cezanne’ di lab JagatReview – tunggu tanggal mainnya!
More Articles
