AMD Ryzen 7 1800X

por Javier Rodríguez 02/03/2017 18
Socket
Arquitectura
Memoria
Precio
Web
AM4 1331
Zen 8C16T
DDR4 doble canal
569 Euros

Introducción

Intel nos ha tenido los últimos años con avances ridículos y precios en subida constante. Todo en buena medida por culpa de la incapacidad de AMD por ofrecer un procesador competitivo. Eso se ha acabado con la arquitectura Zen. Es todo lo que esperábamos y más y traerá consigo una competencia renovada que volverá a impulsar el desarrollo de procesadores, al menos de momento, para sistemas sobremesa.

Arquitectura

Los primeros modelos que llegaran al mercado son los Ryzen de la serie 7. No tendrán grandes diferencias con modelos inferiores, pero son el perfecto ejemplo de lo que esta arquitectura podrá ofrecer a los usuarios domésticos y profesionales. Se trata de procesadores de ocho núcleos donde se introduce, por primera vez en la historia de AMD, la capacidad de procesar en dos hilos paralelos por cada uno de los núcleos.

Pero la gran capacidad de proceso de estos nuevos procesadores no solo se debe a su gran cantidad de núcleos o su capacidad de doble hilo por núcleo. AMD ha desarrollado toda una batería de prestaciones que hacen que estos procesadores brillen también en su capacidad de proceso singular.

Se ha mejorado la predicción por lo que es capaz de localizar mejor y más rápido las instrucciones necesarias, se ha introducido una nueva Cache Micro-op que permite reducir los accesos a la cache de segundo y tercer nivel. Se ha ampliado la ventana del programador de instrucciones hasta conseguir 1.75 veces más capacidad y se ha ampliado 1.5 veces los recursos de ejecución paralela. Esta profundización en la capacidad de proceso paralelo es que él pone la base del rendimiento de esta arquitectura y la que consigue que escale tan bien en sus configuraciones de múltiples núcleos.

Esta arquitectura se alimenta por una jerarquía renovada de cache de tres niveles que se estructura en una cache de primer nivel de 64KB, segundo nivel de 512KB por núcleo y una cache de tercer nivel de 8MB por cada cuatro núcleos, 16MB en los modelos de ocho núcleos de esta generación. Este diseño consigue más almacenamiento cerca del núcleo aumentando el ancho de banda hasta en cinco veces con respecto a generaciones anteriores.

Esquema de la cache de segundo nivel de 512KB por núcleo


La cache de tercer nivel se comporta, mediante los sistemas de predicción y acceso, como una cache de segundo nivel pero con una capacidad de 8MB por conjunto, 16MB en los procesadores de 8 núcleos como el Ryzen 7 1800X

El otro gran paso de estos procesadores lo encontramos en su proceso de fabricación y en su eficiencia energética. El modelo más elevado, el 1800X, tiene un TDP de 90w poco más que la gama media de Intel y con una potencia muy superior. De hecho, el modelo 1700, que compite directamente con el Core i7-7700k en precio, consume tan solo 65w logrando más de un 40% más de rendimiento que la alternativa de Intel.

Están fabricados mediante un proceso FinFET de 14nm. Esta arquitectura permite escalarse desde las soluciones móviles más eficientes hasta modelos como estos procesadores que hoy os mostramos que compiten con lo mejor del mercado doméstico para ordenadores sobremesa.

Zen se forma alrededor de grupos de 4 núcleos con capacidad para 8 hilos de proceso. AMD puede apilar esta estructura para lograr soluciones de 8 núcleos, 16 hilos o también modelos intermedios de 6 núcleos y 12 hilos desactivando algunas de las unidades internas del procesador. Esto también permite a AMD aprovechar mejor las obleas aprovechando procesadores donde algunos núcleos no funciones correctamente desactivándolo y vendiéndolo como una gama inferior. Es una forma de economizar el proceso de fabricación.

En esta foto del "die" podemos ver perfectamente los cuatro núcleos por conjunto y la gran cantidad de espacio que ocupa el sistema de caché de este procesador (se ve claramente entre los cuatro núcleos).

Cada núcleo puede acceder a todas las capaz de memoria cache de la estructura del procesador con la misma latencia que tendría a la cache más cercana físicamente a dicho núcleo. De hecho, sus 8MB de cache de tercer nivel trabajan más al modo que haría una cache de segundo nivel en un diseño más tradicional.

AMD ha desarrollado un nuevo bus de datos para esta arquitectura que ha denominado “infinite fabric”. Es un bus escalable que permite a AMD desarrollar soluciones que van desde diseños de poca entidad hasta procesadores muy densos para aplicaciones de servidor. Esto incluye control de memoria del sistema, interfaces estándar como PCI Express, entrada y salida, etc.

Se complementa también con la tecnología SenseMI de AMD que es una matriz de sensores ultrasensibles que se combina con nuevos algoritmos predictivos que permite ajustar el funcionamiento de zonas clave del procesador e incluso predecir estados del mismo de forma dinámica. Esto ayuda a AMD a que su sistema Turbo de frecuencias, por ejemplo, sea más eficiente pudiendo ajustar la frecuencia de cada uno de los núcleos, voltajes y otros factores en base a datos como la temperatura medida, etc. Esto mismo se puede aplicar también a ajustes de frecuencia para reducir consumos o mantener al procesador en parámetros de diseño para soluciones muy concretas.

Precision Boost, el turbo de estos procesadores, es la tecnología de aumento de frecuencia de esta arquitectura. Permite cambios en pasos muy reducidos, de tan solo 25MHz. AMD ha diseñado esta tecnología para que se comporte como el ajuste de frecuencia que realizan sus GPUs. Esto permite mantener frecuencias elevadas ciñéndose a las especificaciones térmicas y de consumo del procesador.

Estas mejoras se traducen en que los modelos ‘X’ como el 1800X o el 1700X tengan a su disposición la tecnología XFR (Extended Frecuency Range) que permite, con la refrigeración adecuada, que el procesador se adapte a sus condiciones de refrigeración y sea capaz de aumentar la frecuencia de trabajo por encima de los límites del procesador. Cuanto mejor sea la refrigeración del procesador, más hará por nosotros de forma automática esta tecnología.

Neural Net Prediction es otra de las joyas del diseño de esta arquitectura. Zen es capaz de predecir los movimientos de las aplicaciones que ejecutamos en él. Lo logra mediante el aprendizaje en tiempo real de las pautas de ejecución de la aplicación anticipándose a sus movimientos. Esto mismo se traduce en un mejor “prefetch” de datos limitando los accesos y aprovechando mejor la masiva cantidad de cache que tiene el procesador.