AMD Ryzen 9 6900HS: ¿Cómo Consigue Zen3+ un 260% Más de Rendimiento Por W?

Introducción y especificaciones técnicas de los AMD Ryzen 6000 para portátiles

AMD introdujo los nuevos procesadores Ryzen 6000 para portátiles de alto rendimiento en el CES 2022 junto con las variantes U de bajo consumo, ambos con nombre en clave AMD Rembrandt. Ahora llegan oficialmente al mercado y ya podemos conocer qué rendimiento ofrecen y todas las especificaciones y características de su arquitectura AMD Zen 3+. 

Tenemos con nosotros un ASUS ROG Zephyrus G14 dotado de un AMD Ryzen 9 6900HS, un procesador que promete un 260% más de rendimiento por Vatio que su principal competidor, el Intel Core i9-12900HK.

Otra novedad interesante es la inclusión, por primera vez en un procesador de ordenador, de la arquitectura gráfica RDNA 2 que, hasta ahora, solamente estaba disponible en tarjetas gráficas dedicadas y más recientemente en el SoC Exynos 2200 de Samsung.

La arquitectura Zen 3+ es exclusiva de esta gama de procesadores y, al menos de momento, la nomenclatura de Ryzen 6000 parece que también lo será. Las novedades que introduce se orientan a una mejora de la eficiencia energética gracias a mejoras de arquitectura y al uso del proceso de fabricación de 6 nanómetros, además de adoptar tecnologías nuevas como soporte para DDR5.

Dentro de la gama 6000H de alto rendimiento tenemos las variantes H, con TDP de 45W, HX para la gama más alta con TDPs que superan esa cifra, y los modelos HS con TDP reducido de 35W.

En la gama 6000U de bajo consumo el TDP común es configurable entre 15 y 28W, aunque se añaden también tres modelos basados en la anterior arquitectura Zen3. Es fácil distinguirlos porque utilizan la anterior nomenclatura 5000.

Características técnicas de los AMD Ryzen 6000 para portátiles

AMD RYZEN 6000 H Series
PROCESADOR	ARQUITECTURA	NÚCLEOS/HILOS	GHZ BASE	GHZ BOOST	CACHÉ	NÚCLEOS GPU	GHZ GPU	TDP
AMD Ryzen 9 6980HX	Zen 3+	8/16	3,3 GHz	5.0 GHz	20 MB	12 RDNA2	2,4 GHz	45W+
AMD Ryzen 9 6980HS	Zen 3+	8/16	3,3 GHz	5.0 GHz	20 MB	12 RDNA2	2,4 GHz	35W
AMD Ryzen 9 6900HX	Zen 3+	8/16	3,3 GHz	4.9 GHz	20 MB	12 RDNA2	2,4 GHz	45W+
AMD Ryzen 9 6900HS	Zen 3+	8/16	3,3 GHz	4.9 GHz	20 MB	12 RDNA2	2,4 GHz	35W
AMD Ryzen 7 6800H	Zen 3+	8/16	3,2 GHz	4.7 GHz	20 MB	12 RDNA2	2,2 GHz	45W
AMD Ryzen 7 6800HS	Zen 3+	8/16	3,2 GHz	4,7 GHz	20 MB	12 RDNA2	2,2 GHz	35W
AMD Ryzen 5 6600H	Zen 3+	6/12	3,3 GHz	4,5 GHz	19 MB	6 RDNA2	1,9 GHz	45W
AMD Ryzen 5 6600HS	Zen 3+	6/12	3,3 GHz	4,5 GHz	19 MB	6 RDNA2	1,9 GHz	35W

AMD RYZEN 6000 U Series
PROCESADOR	ARQUITECTURA	NÚCLEOS/HILOS	GHZ BASE	GHZ BOOST	CACHÉ	NÚCLEOS GPU	GHZ GPU	TDP
AMD Ryzen 7 6800U	Zen 3+	8/16	2,7 GHz	4.7 GHz	20 MB	12 RDNA2	2,2 GHz	15-28W
AMD Ryzen 5 6600U	Zen 3+	6/12	2,9 GHz	4,5 GHz	19 MB	6 RDNA2	1,9 GHz	15-28W
AMD Ryzen 7 5825U	Zen 3	8/16	2.0 GHz	4,5GHz	20 MB	8 VEGA	1,8GHz	15W
AMD Ryzen 5 5625U	Zen 3	6/12	2.3 GHz	4.3 GHz	19 MB	7 VEGA	1,6GHz	15W
AMD Ryzen 3 5425U	Zen 3	4/8	2.7 GHz	4.1 GHz	10 MB	6 VEGA	1,5GHz	15W

Detalles de Arquitectura Zen 3+ a 6 nanómetros: hasta 2,6 veces más rendimiento por W que Alder Lake

AMD ha actualizado su arquitectura Zen 3, presente en las actuales gamas de procesadores de sobremesa y portátil, dotándola de un nuevo enfoque y mejoras orientadas a mejorar la eficiencia energética en estos SoC Rembrandt.

La compañía presume de utilizar cinco capas de optimizaciones energéticas para aprovechar al máximo cada W consumido, lo que permite ofrecer más rendimiento y también crear productos competitivos dentro de gamas de portátiles ultrafinos o de bajo consumo.

Dichas capas van desde el salto a los 6 nanómetros, las propias mejoras de la microarquitectura, un rediseño del SoC con nuevos planes de energía y acompañado de un conjunto de tecnologías como AMD Advantaje (combinar CPU y GPU AMD), y BIOS actualizadas.

Mejoras a nivel de arquitectura

Zen3+ cuenta con distintas optimizaciones a nivel de arquitectura para conseguir mejorar la eficiencia. Ahora, el procesador es capaz de enviar información al Sistema Operativo indicando el uso de cada hilo de ejecución para optimizar el rendimiento, hasta ahora, esta información hacía referencia únicamente a cada núcleo. Al dividir en cada hilo, se puede optimizar mejor la manera en la que el SO distribuye la carga de trabajo.

Otra mejora es la restauración desde el estado de suspensión de los núcleos, ahora acelerada directamente por hardware para poder activar los núcleos de forma más rápida. A esto se suma la posibilidad de omitir la caché L3 durante el "despertado" de los núcleos para mejorar la latencia. A la hora de volver desde el estado PC6 , Zen3+ tiene en cuenta el uso del núcleo anterior para proceder a su utilización si es posible, de esta forma se evita despertar núcleos innecesariamente.

Relacionado con la caché tenemos ahora un sistema que va contando cada vez que un dato no está en la caché, y en caso de que ocurra de manera muy recurrente, deshabilita el apagado de esos núcleos para evitar que se pierda energía a largo plazo.

También se ha sustituido la forma en la que se pasa un núcleo al estado CC1 en caso de que no esté siendo utilizado. 

Novedades a nivel de SOC

Otro de los cambios aplicados en los Ryzen 6000 con arquitectura Zen 3 está relacionado con la distribución de componentes en el propio chip o SoC, también para conseguir un control más preciso de la energía y aprovechar los recursos.

El SoC de los Ryzen 6000 se ha distribuido en varias zonas para que se pueda controlar la energía que llega a cada una de manera más precisa. AMD ha dividido el SOC de los modelos más potentes en 13 zonas que se pueden controlar energéticamente de manera independiente. Por un lado, están 8 zonas para los 8 núcleos , una zona para la GPU,  otra para el controlador de la pantalla, otra para la interconexión AMD Fabric y Wifi, otra para el Z-State y una para las distintas tecnologías de conectividad como USB.

Tecnologías que ya hemos visto en la parte de la arquitectura Zen3+ las vemos también a nivel de sock, como la recuperación de estados desde "sleep" a "wake" asistida por hardware para permitir que se cambie de estado rápidamente cuando sea necesario reduciendo la latencia.

La gestión de la memoria RAM también recibe mejoras, destaca una en especial que permite "puentear" la entrega de energía desde el procesador a la placa base. Generalmente, la RAM se alimenta directamente desde el controlador de memoria del procesador, pero en los Ryzen 6000 se puede hacer que la RAM tome energía directamente de la placa base en caso de utilizar módulos de RAM con overclock y voltajes por encima del estándar.

Se han añadido también nuevos estados de bajo consumo Z9 y Z10 que permiten reducir el consumo en distintas partes del SoC cuando se realizan distintas tareas como reproducción de vídeo. Los estados "light C-state" se aplican directamente a la base de interconexión entre los distintos elementos.

Optimizaciones de Firmware

Rembrandt llega también con un nuevo Firmware preparado para aprovechar todas las nuevas funciones y tecnologías integradas. Además, el propio firmware se ha modificado con nuevos algoritmos de gestión de energía , tanto a nivel de drivers como de la propia BIOS.

Los Ryzen 6000 renuevan sus sistemas de seguimiento de energía de entrada y de salida para poder actuar en el consumo, rendimiento, temperaturas y niveles acústicos dependiendo de cada tarea concreta. Esto permite que el sistema pueda cambiar entre distintos perfiles sin que el usuario tenga que hacerlo manualmente dependiendo del tipo de carga.

Combinación con otros componentes del portátil: Pantalla

En sistemas tan integrados como los portátiles, el SoC debe trabajar con muchos otros elementos de la mejor manera posible para optimizar los recursos. Los procesadores AMD Ryzen 6000 son el centro de una nueva plataforma de portátiles con distintas tecnologías, opcionales o no, que darán vida a nuevos equipos.

Los distintos componentes y tecnologías externas permiten también conseguir una mayor eficiencia y ahorro energético. Uno de los más críticos en ese aspecto es la pantalla. Rembrandt introduce nuevas tecnologías y soporte para otras existentes.

Se han implementado nuevos estados Z que permiten al procesador apagar el controlador de la pantalla en ciertas situaciones, además, se añade sopoprte para nuevos paneles capaces de reducir su consumo por debajo de 1 W, y los reguladores de voltaje SVI3 añaden un control más fino de la energía que llega a la pantalla.

La tecnología AMD FreeSync se suele considerar algo orientado a mejorar la experiencia de juego sincronizando los HZ de la pantalla con los FPS de la gráfica, pero también es una tecnología que permite ahorrar energía (de hecho la sincronización de frames ya se utiliza en móviles por ejemplo), ya que si tenemos imágenes estáticas o con pocos fotogramas por segundo, permite reducir el consumo de la pantalla.

Con la tecnología de PSR-SU de FreeSync (Panel Self Refehes-Selective Update), los portátiles compatibles podrán hacer que las pantallas solo actualicen las partes de la pantalla que no tienen imágenes estáticas, reduciendo considerablemente el consumo en aquellas ocasiones que la pantalla cuente con zonas estáticas sin movimiento.

Esta tecnología también permite reducir los HZ de la pantalla durante la reproducción de vídeo a pantalla completa. Por ejemplo, si tenemos una pantalla de 120 HZ y estamos reproduciendo un vídeo de 60 FPS, el sistema reducirá la frecuencia a 60 HZ ahorrando energía. 

Además, también se añade soporte para la tecnología VariBright de AMD para pantallas OLED, pudiendo cambiar los colores a tiempo real dependiendo del contenido para ahorrar energía.

Gracias a todas estas mejoras de la arquitectura AMD Zen 3+, el AMD Ryzen 9 6900HS que estamos probando promete 2,62 veces más rendimiento por W que el Intel Core i9-12900HK, el modelo más potente de los Alder Lake de Intel. Según AMD, este procesador tiene un límite de consumo de 110W y consigue 6.894 puntos en Cinebench R20 multinúcleo, mientras que el AMD Ryzen 9 6900HS alcanza 5.733 puntos con un consumo muy inferior de solo 35W.

AMD Radeon 600M: RDNA2 llega a las CPU

Los procesadores de portátiles AMD siempre han destacado por ofrecer una potencia gráfica en sus GPU integradas bastante elevada. Sin embargo, su arquitectura Vega llevaba ya unas cuantas generaciones siendo integrada en sucesivas gamas de procesadores perdiendo competitividad, sobre todo tras la llegada de las nuevas Iris Xe de Intel.

Por fin AMD ha decidido integrar su más reciente arquitectura RDNA 2, y lo hace estrenando nueva nomenclatura para sus gráficas Integradas: AMD Radeon 600M, con los modelos Radeon 680M en los Ryzen 7 y Ryzen9, y los Radeon 6600M en los Ryzen 5.

Estas nuevas GPUs Integradas ofrecen en su máxima configuración hasta 12 Unidades de Cómputo o CUs u 6 CUs en el caso de la 660M. En ambos casos, su tamaño es de 1,5 veces más grande que el de las anteriores Vega, con el mismo aumento proporcional en ancho de banda de memoria y el doble de caché L2.

Su velocidad máxima es de 2,5 GHz y consiguen un rendimiento máximo de 3,4 TFLOPS en FP32 y 6,8 TFLOPS en FP16.

Dedicaremos un artículo en especial para comprobar el rendimiento de estas nuevas iGPUS.

Pruebas de Rendimiento del AMD Ryzen 9 6900HS

Como entrante a la review que publicaremos del ASUS ROG Zephyrus G14 dotado del AMD Ryzen 9 6900HS con iGPU Radeon 680M y GPU Dedicada AMD Radeon RX 6800S, hemos realizado distintas pruebas de rendimiento al Ryzen 9 6900HS para ver de lo que es capaz en nuestra batería de test habitual.

El AMD Ryzen 9 6900HS es una versión con TDP limitado a 35W. El más potente de los HS de esta nueva generación con sus 8 núcleos Zen3+, 16 hilos y una velocidad base que parte en 3,3 GHz y aumenta hasta los 4,9 GHz en Boost. Cuenta con 20 MB de caché y una GPU integrada Radeon M680 con 12 unidades de cómputo RDNA 2 a 2,4 GHz.

En las pruebas de rendimiento de CPU se puede ver que AMD ha hecho un excelente trabajo en cuanto a eficiencia y aprovechamiento de la arquitectura. Su rendimiento en multinúcleo está igualado, e incluso por encima, de procesadores como el AMD Ryzen 9 5900HX o el Intel Core i9-11980HX, y todo ello con un consumo y TDP sensiblemente inferior, ya que pasamos de 45W a 35W manteniendo o superando el rendimiento. Incluso test como GeekBench 5, que suelen favorecer a las arquitecturas de Intel, colocan por encima a este 6900HS, a falta de compararlo con los Alder Lake de portátiles, algo que haremos en breves.

El rendimiento a un solo hilo/núcleo también ha mejorado, y este procesador consigue unos resultados similares al de la competencia, dando un pequeño salto desde lo conseguido con Zen 3.

Publicaremos más resultados de rendimiento de CPU y también gráficos, tanto con la AMD Radeon 6800HS dedicada como con la Radeon 680M integrada para ver qué tal se comporta este procesador en entornos gaming.

 Test de Rendimiento CPU Multi Núcleo

Cinebench R23 MP

Cinebench R20 MP

GeekBench 5 Multi Core

Test  de Rendimiento CPU 1-Núcleo

Cinebench R23 SP

Cinebench R20 SP

GeekBench 5 Single Core

Soporte para DDR5, PCIe 4.0, USB 4 a 40 Gbps y cancelación de ruido integrada en el SoC

 Además de las mejoras de arquitectura y optimizaciones de rendimiento y energía que hemos visto. La plataforma AMD Ryzen 6000 para portátiles introduce también el soporte para nuevas tecnologías de componentes y conectividad.

El estándar de memoria es ahora DDR5 con soporte para 4.800 MHz nativos y también  con opción a LPDDR5 de bajo consumo con velocidades de 6.400 MT/s. Además, se adopta el estándar PCI Express 40, lo que permitirá el uso de SSD NVMe 1.4 de alta velocidad.

Aunque PCIe 4.0 lleva ya bastante tiempo en los procesadores AMD de sobremesa, hasta ahora no se había implementado en portátiles, lo que los dejaba en desventaja respecto de las últimas plataformas de Intel.

USB 4 permite obtener 40 Gbps y cargas de hasta 240W

Otra tecnología que los portátiles con procesadores AMD no integraban era Thunderbolt 4.0, un formato propietario de Intel. Ahora, con el soporte para USB 4, los portátiles con AMD Ryzen 6000 podrán alcanzar los mismos 40 Gbps del Thunderbolt 4.0 pero con un sistema más estandarizado.

Esta tecnología funciona sobre PCIe 4.0 y conectores USB-C con los que se consiguen hasta 240W de carga (se podrá cargar portátiles de alto rendimiento con USB-C), y también soportan salidas de vídeo Displayport 2 con resoluciones 8K o 4K HDR a 60 FPS.

Tampoco falta conectividad WiFi 6E con banda de 6 GHz y Bluetooth 5.2 con audio LE de baja energía.

Además de estas tecnologías más o menos estandarizadas, AMD también ha integrado su propio sistema de cancelación de ruido en el propio SoC. El ANC de AMD utiliza Inteligencia Artificial y su propio hardware de red neuronal para reducir el ruido de fondo en llamadas y videoconferencias.

Al estar integrado en el SoC, el consumo energético es muy bajo y no requiere de aceleración externa a través de GPUs dedicadas.

En 2022 llegarán más de 200 portátiles con procesadores AMD Ryzen 6000

La llegada de la primera arquitectura Zen allanó el camino para la vuelta a la competitividad de AMD en el mercado de portátiles, y las sucesivas generaciones no hicieron más que reforzar esta tendencia. Cuando los primeros Ryzen 4000 llegaron a los portátiles pudimos ver un cambio de ciclo, AMD por fin tenía procesadores no solo que igualaban a Intel, sino que lo superaban en el campo de los portátiles. La serie 5000 vino a confirmar eso, y los 6000 suponen una mejora más que considerable a la hora de potenciar la eficiencia y el rendimiento por vatio, un campo crítico en portátiles de todo tipo.

Esta tendencia ha hecho que cada vez más fabricantes integren procesadores AMD en sus equipos, un sector donde hasta hace bien poco Intel copaba la gran mayoría de diseños. 

Para este año 2022 veremos llegar más de 200 portátiles con procesadores AMD Ryzen 6000, tanto en equipos gaming de alto rendimiento y tamaño, como en modelos con tamaños más contenidos, pero con toda la potencia que ofrecen modelos como el AMD Ryzen 9 6900HS con 35W que hemos probado, y también ultrabooks o portátiles más finos con los 6000U.

Tras su presentación en el CES; primero llegarán los modelos de 15 pulgadas con diseños finos y ligeros como el ROG Zephyrus G14 de ASUS Con este 6900Hs. En Marzo será cuando veamos los modelos más grandes y potentes dotados de los Ryzen 6000HX.

Esa será la fecha en la que aparezcan también los modelos más finos con Ryzen 6800U y conectividad USB 4.0. Además, a mediados de marzo llegarán los Ryzen 6000 PRO para sistemas profesionales.

Con la llegada de estos procesadores, y a la espera de que Intel haga lo propio con los modelos Alder Lake de bajo consumo, no hay duda de que este año 2022 será bastante movido en cuanto a oferta de portátiles y la competencia será feroz.

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