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频率功耗成焦点 AMD笔记本锐龙APU值得期待吗?

科技资讯  2018年2月2日 08:57  来源:新浪科技
摘要:PC平台的成功来源于x86CPU体系的生命力,而这套体系最大的特点在于均衡——在效率和规模之间获得均衡、在兼容性和拓展性之间获得均衡,甚至在营销的话题性和自身的技术性之间也能获得平衡。在x86体系个人电脑四十多年的发展过程中,有两条线索贯穿了始终,其一是频率,其二是功耗。2017年AMD和英特尔相继进入了新一轮CPU多核...

  频率功耗再成焦点

  PC平台的成功来源于x86 CPU体系的生命力,而这套体系最大的特点在于均衡——在效率和规模之间获得均衡、在兼容性和拓展性之间获得均衡,甚至在营销的话题性和自身的技术性之间也能获得平衡。在x86体系个人电脑四十多年的发展过程中,有两条线索贯穿了始终,其一是频率,其二是功耗。2017年AMD和英特尔 相继进入了新一轮CPU多核大战,在笔记本电脑平台上,频率和功耗再度成为用户、爱好者们关注的焦点。

频率功耗掣肘 AMD笔记本电脑锐龙APU值得期待吗?频率功耗掣肘 AMD笔记本电脑锐龙APU值得期待吗?

  AMD 在2017年秋天正式发布了Ryzen 锐龙架构的APU移动处理器,同竞争对手的Kabylake Refresh 一样采取了四核心八线程规格。由于锐龙架构的IPC性能相比前辈推土机系列增长明显,已经被证明与同频的英特尔 CPU非常接近,如果不考虑一般用户基本接触不到的AVX 256位指令集应用,同规格的AMD、英特尔 处理器对决自然演变成了频率和功耗调节的技术策略比拼。

搭载R7 2700U 的平台已经发售搭载R7 2700U 的平台已经发售

  不论是英特尔的低电压八代酷睿还是AMD的锐龙U系列CPU,主要适用的平台都是13到15英寸的轻薄笔记本电脑模具产品。笔记本电脑设计讲究性能、散热 、稳定性等多方面的综合取舍。轻薄笔记本电脑极为有限的体积限制了散热鳍片面积,热管传递效率乃至风扇转速功率,总的散热瓶颈极为明显,尤显得自身设计在刀剑上跳舞的困难之处。在AMD 锐龙系列移动CPU发布之前,英特尔 第八代移动版CPU的频率、功耗表现就已经刷新了人们的认知。考虑到产品定位的共性,人们一直也对AMD的表现寄予了非常高的期待。

  锐龙移动处理器将撼动目前的轻薄笔记本电脑格局

  2017年初搭载锐龙移动处理器的笔记本电脑平台在国内首发,人们也得以初窥锐龙移动CPU的一些特性。我们今日简单谈谈AMD 锐龙笔记本电脑的一些既有要点,并对后续更多品牌其他平台产品的性能表现做一下简单的展望。  

  移动锐龙和八代酷睿

  当10nm为代表的先进制程研发方面的困难时,INTEL迅速调整了技术路线,决定将14nm制程延伸使用,采取优化迭代的方式,连续推出KabyLake(Refresh)与Coffee Lake两种旨在增加核新数量的处理器分支。在移动端,首发的八代酷睿i5/i7 8x50 U 低电压系列破天荒地在15W功耗基础上加入了完整四核心八线程规格设计。 KabyLake Refresh -U  系列中,i5 8250U到i7 8650U 依次提升100MHz 基准频率,i5 8250U 的单核睿频为3.4GHz,i7 8550U 的单核睿频为4.0GHz,i7 8650U的单核频率达到了4.2GHz。

Kabylake U RefreshKabylake U Refresh

  AMD方面,新公布的锐龙Ryzen移动处理器具 Raven Ridge 代号乌鸦岭。其家族基本信息为:四核心八线程设计、4MB 三级缓存、搭载Vega架构10或8组CU运算单元,原生单CCX结构。 锐龙7 2700U的基准频率为2.2GHz,动态加速频率最高可达3.8GHz,GPU拥有10组CU运算单元共计640个流处理器运算单元,最高加速频率达到1.3GHz;锐龙5 2500U的基准频率为2.0GHz,最高CPU加速频率为3.6GHz,内置GPU为8组CU计512个流处理器单元,GPU加速频率最高1.1GHz。两颗处理器都原生支持DDR4 2400双通道内存。

  第八代酷睿的功耗限制极大 满载睿频标称值几乎完全没有任何意义

  第八代酷睿低电压CPU的特点在于处理器的性能发挥完全取决于厂家在主板固件中写入的功耗限制范围,功耗墙影响显著大于温度墙。不同品牌笔记本电脑的功耗设置范围差异极大,使它的性能方面下限浮动范围往往超过百分之五十之巨。这种极为悬殊的分化成为这一代芯片的最大特点。 

  动态频率调节是第八代酷睿最大的特点

  ZOL 评测中心已经收到的8代酷睿移动版而论,不同厂商给出的PL1\PL2 15W]\25W 功耗高倍频睿频满负荷运行时间差异巨大,直接导致数十款机型的性能差距出现了典型的阶梯断层。如果品牌和产品系列设置更宽松的温度墙和功耗墙,那么在测试软件中,尤其是长时间负载的项目中,i5 8250U单通道吊打i5 8550U双通道是非常典型的状况。

  AMD 的APU 方面大概运行情况非常类似,虽然目前国内只有联想一家的锐龙移动平台CPU笔记本电脑售卖,但结合海外媒体对宏碁Swift 3、惠普[HP]x360等尺寸略大的其他锐龙笔记本电脑的测试,我们可以认为8代酷睿中出现的极为悬殊的性能分化在AMD 阵营中同样存在。

外媒测试的宏碁版R5 2500U 频率功耗特性有很大差异外媒测试的宏碁版R5 2500U 频率功耗特性有很大差异

  以实际例证来看,联想首发8代酷睿平台潮7000的双通道内存i7 8550U处理器实际性能表现比ThinkPad E480搭载的单通道i5 8250U还要弱上一些。在i5 8250U 处理器的横向对比中,ThinkPad E480的Benchmark成绩排名其实已经相对靠后。当然,不同品牌不同产品线的产品设计策略并不一致,单纯纠结强弱不是一个全面公允的态度。

X264测试中 i5 8250U ThinkPad E480约16FPS 远高于联想潮7000的i7 8550UX264测试中 i5 8250U ThinkPad E480约16FPS 远高于联想潮7000的i7 8550U

  AMD 首发的ideapad 720S 在产品模具定位上要略高于潮7000,但主要体现在做工层面上,机身厚度反而要薄一些,功耗控制策略也更加保守。放眼到整个四核心轻薄笔记本电脑范围内看,首发两款锐龙ideapad 720S的实际功耗限制都是最为严苛的那一类。对于目前的轻薄笔记本电脑来说,给多少功耗干多少活儿是常态,我们可以期望将来有表现出完全体性能的新款锐龙平台笔记本电脑出现。   

  优劣展望和适用范围

  与英特尔 已经成熟的Skylake\Kabylake 系列架构相比,AMD 锐龙架构自有胜过的地方,也有不足之处。就优势来说,锐龙架构的CCX 模块化设计和新型通讯总线在超多核心并行设计时有利于降低设计难度,在主流级消费处理器的产品线设计上也更有灵活性。AMD 锐龙架构采用的GF 14nm工艺在低频状态下的能耗比相对出色一些。反过来说,英特尔 在主流商业、消费类软件环境的兼容性和优化特性上掌握着更大的主动权,单位频率的IPC指令优势、绝对频率推出的单线程优势依然能够有所体现。

充分利用AVX 256的H265转码测试中 英特尔 优势巨大充分利用AVX 256的H265转码测试中 英特尔 优势巨大

  在涉及AVX 256位指令拆分时,Ryzen 架构同频同核心会同英特尔产生较大差距,因此在采用H265相对较新版本的专用视频转码环节是无法同英特尔相提并论的。此外,在Photoshop 等复杂生产力工具软件中,打开、导出、新加入的滤镜等基础操作中,AMD 同英特尔 效率接近,但在更常见的使用操作响应、第三方插件的运行效率上还有相当的差距。至于主流3A大作游戏环境,目前两家处理器并没有明显的差异,主要区分度在于部分优化较差的网络游戏领域。

  然而对于轻薄类型笔记本电脑来说,无论是大型全负荷运行的生产力工具软件,还是要求极高的游戏类型都不是他需要应对的主要任务。这种高负载应用中,同为低电压CPU的AMD和英特尔 的架构差异并不能充分展现,同频表现基本一致。两家的实际频率功耗调节机制比较类似,AMD 理论上拥有更精确的单位控制,但英特尔 的频率调节档位明显更多,在不同档位中的切换响应速度也要好一些。

  有些重负载任务 轻薄本只能是将就使用 不能强求

  ideapad 720S这款笔记本电脑的APU 温度阈值为60摄氏度,CPU Package功耗被限制到了10W以内,典型水平只有6W,比联想自己的其他八代酷睿平台还要保守。这可能是目前测试过程中R5 2500U\R7 2700U 频率调节机制更加呆板的辅助因素。

  也正因为目前锐龙平台笔记本电脑要面临或多或少的功耗掣肘,某些条件下比同模具的英特尔产品还要更加严重一些,所以R5 2500U、R7 2700U 搭载的强劲Vega 8/10 GPU 综合性能很难体现。如果说桌面R5 2400G 搭载的完全体Vega 11 704SP同NVIDIA GTX1030 性能基本一致的话,那么R7 2700U 的Vega 10即使在散热最强的模具中,可能也会同笔记本电脑版的MX150 产生一定差距。如果受到更加严重的功耗限制,无论Vega 8 还是Vega 10都不会比英特尔 核芯显卡强上太多。这是AMD APU 需要面临的最大瓶颈问题。

  功耗限制比较惨烈时Vega GPU无法充分发挥实力

  总结下来,锐龙移动APU 的最大特色在于在功耗和散热限制相对更友好时CPU性能持平英特尔 8代酷睿低电压处理器的类似模具型号。锐龙移动APU 的最大比较优势在于异构融合设计相比英特尔 核显本拥有更强的性能,相比英特尔 +NVIDIA 独显本拥有节省PCB 面积带来的电池、模具重量体积潜在收获。最后,移动锐龙APU 平台的综合性价比会相对凸出。

纯CPU 性能两家相差无几纯CPU 性能两家相差无几

  锐龙APU 笔记本电脑平台发展的最大隐患在于OEM厂家支持力度不足,如果推出的产品型号自身素质不行、能耗和散热限制过于极端,将无法发挥出AMD的技术优势。当然,AMD 锐龙APU 的绝对性能,尤其是GPU性能尚未做到能够明显压倒竞争对手的程度,这也让未来的轻薄本市场发展更加扑朔迷离起来。

  2018年上半年将会有更多移动锐龙APU 笔记本电脑产品在国内发售,中关村在线将从2月起挑选尽可能多的AMD和英特尔 平台对比剖析他们的性能优劣,敬请期待。