Ryzen Mobile 5000: Cezanne ist modular und sparsam
In zwei Jahren einen Prozessor entwickeln, validieren und damit ausgerüstete Notebooks in den Handel bringen - das ist eine äußerst kurze Zeitspanne für ein solches Projekt. AMD hat es dennoch geschafft, weil die Ryzen Mobile 5000 (Cezanne) von Beginn an für dieses Vorgehen ausgelegt waren.
Die Chips entsprechen weitestgehend den Ryzen Mobile 4000 (Renoir) von Frühling 2020, denn AMD hat simpel ausgedrückt nur einen Funktionsblock ausgetauscht: die CPU-Kerne. Sie basieren auf der Zen-3- statt der Zen-2-Architektur, weshalb die Performance durch die verbesserte Technik um 20 Prozent ansteigt.
Wichtig hierfür war das Infinity Fabric, welches alle IP-Blöcke im Chip verknüpft. AMD gibt an, dass das Tape-out von Cezanne bereits wenige Monate nach der Einführung von Zen 2 im Mobile-Segment, also Renoir, erfolgt ist. Gefertigt wird wie gehabt im N7-Verfahren bei TSMC, das SoC wurde jedoch etwas größer.
| Kerne | L3-Cache | Takt | iGPU | Speicher | TDP | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ryzen 9 5980HX | 8 + SMT | 16 MByte | 3,3 bis 4,8 GHz | Vega8 @ 2,1 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 45+ Watt |
| Ryzen 9 5980HS | 8 + SMT | 16 MByte | 3,0 bis 4,8 GHz | Vega8 @ 2,1 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 35 Watt |
| Ryzen 9 5900HX | 8 + SMT | 16 MByte | 3,3 bis 4,6 GHz | Vega8 @ 2,1 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 45+ Watt |
| Ryzen 9 5900HS | 8 + SMT | 16 MByte | 3,0 bis 4,6 GHz | Vega8 @ 2,1 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 35 Watt |
| Ryzen 7 5800H | 8 + SMT | 16 MByte | 3,2 bis 4,4 GHz | Vega8 @ 2,0 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 45 Watt |
| Ryzen 7 5800HS | 8 + SMT | 16 MByte | 2,8 bis 4,8 GHz | Vega8 @ 2,0 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 35 Watt |
| Ryzen 5 5600H | 6 + SMT | 16 MByte | 3,3 bis 4,2 GHz | Vega7 @ 1,8 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 45 Watt |
| Ryzen 5 5600HS | 6 + SMT | 16 MByte | 3,0 bis 4,2 GHz | Vega7 @ 1,8 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 35 Watt |
| Kerne | L3-Cache | Takt | iGPU | Speicher | TDP | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ryzen 7 5800U | 8 + SMT (Zen 3) | 16 MByte | 1,9 bis 4,4 GHz | Vega8 @ 2,0 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 15 Watt |
| Ryzen 7 5700U | 8 + SMT (Zen 2) | 8 MByte | 1,8 bis 4,3 GHz | Vega8 @ 1,9 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 15 Watt |
| Ryzen 5 5600U | 6 + SMT (Zen 3) | 16 MByte | 2,3 bis 4,2 GHz | Vega7 @ 1,8 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 15 Watt |
| Ryzen 5 5500U | 6 + SMT (Zen 2) | 8 MByte | 2,1 bis 4,0 GHz | Vega7 @ 1,8 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 15 Watt |
| Ryzen 3 5400U | 4 + SMT (Zen 3) | 8 MByte | 2,6 bis 4,0 GHz | Vega6 @ 1,6 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 15 Watt |
| Ryzen 5 5300U | 4 + SMT (Zen 2) | 4 MByte | 2,6 bis 3,8 GHz | Vega6 @ 1,5 GHz | (LP)DDR4-3200/4266 | 15 Watt |
Statt 156 mm² mit 9,8 Milliarden Transistoren sind es 180 mm² bei 10,7 Milliarden Transistoren. Vorerst nutzt AMD ein BGA-Packaging für die Fassung FP6, somit ist Cezanne pinkompatibel zu Renoir, was es den Partnern leichter macht, ihre Notebooks mit den neuen Chips auszurüsten. Es sind erneut 24 PCIe-Gen3-Lanes physisch vorhanden, wovon 20 verfügbar gemacht wurden.
Aufgrund der hohen Geschwindigkeit der Ryzen Mobile 5000 setzen viele Hersteller die Power-Limits allerdings drastisch höher an. Asus etwa implementiert einen Boost von 54 Watt, wenn parallel eine dedizierte Grafikkarte rechnet, und bis zu 90 Watt (!), wenn rein die CPU gefordert ist. Zudem gibt es erstmals Laptops, bei denen die schnellste Geforce nur mit einem AMD- statt einem Intel-Prozessor verfügbar ist.
Parallel zu dem überarbeiteten Prozessorpart stecken in Cezanne noch weitere Verbesserungen, welche primär die Akkulaufzeit erhöhen.
Kleine Änderungen, große Wirkung
Neben der Zen-3-Architektur hat AMD den CPU-Kernen auch noch CPPC2 ( Collaborative Power Performance Control ) spendiert: Hier übernimmt die CPU die Kontrolle über ihre P-States, statt das Betriebssystem dies steuern zu lassen. Dadurch kann ein Kern viel schneller hohe Taktraten erzielen, was Burst-Workloads hilft, und diese feiner steuern, was wiederum Energie spart.
Hinzu kommen Verbesserungen für Fabric, den Speichercontroller und die Spannungsversorgung, was zusammen die Leistungsaufnahme des Cezanne-SoC im besten Fall halbieren soll. Das Fabric soll generell weniger Energie benötigen und das Phy des Speichercontrollers wurde mit einem LDO-Spannungsregler ( Low Drop Out(öffnet im neuen Fenster) ) versehen, um einen tiefen Schlafmodus bei Niedriglast zu ermöglichen.
Bisher liefen außerdem der CPU-Block und die Vega-Grafikeinheit mit der gleichen Versorgungsspannung. Zum ersten Mal in einem AMD-Mobile-SoC gibt es bei Cezanne eine Pro-Kern-Spannung, so dass alle acht und die iGPU unabhängig voneinander betrieben werden können. Das macht Energie frei, um die Grafikeinheit länger und höher takten zu lassen, bis zu 350 MHz in der Spitze.
Weitere Anpassungen soll es beim Audio-Codec, diversen Embedded-Controllern und der Steuerung der Display-Hintergrundbeleuchtung geben. Im Standby-Betrieb soll die Akkulaufzeit von Cezanne verglichen mit Renoir um enorme 20 Stunden steigen - in anderen Modi immer noch um 1,1 bis 3,9 Stunden. AMD verwendete hierzu jeweils die Referenzplattform mit 1080p-Panel und 53-Wh-Akku.
Die Ryzen Mobile 5000 umfassen jedoch nicht nur Cezanne mit Zen 3, sondern auch Lucienne mit Zen 2: Prinzipiell handelt es sich um das gleiche SoC-Design wie bei Renoir, all die Verbesserungen wie CPPC2 und den Deep-Sleep-Mode hat AMD hier ebenfalls integriert. Ob das per neuem Stepping oder per Microcode-Update erfolgt ist, wollte der Hersteller nicht sagen.