Ryzen 7 5700U は Zen 2 + Vega、Lucienne か　―― Cezanne との棲み分けは

AMD の次世代モバイル向けプロセッサの 1つ、Ryzen 7 5700U の Geekbench 実行結果が現れた。
このことを発見、共有したのは Twitter で活動する APISAK (@TUM_APISAK) 氏である。

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それと、まだ確証は出てきていないが、この記事では Ryzen 7 5700U のベースとなる APU を便宜的に Lucienne APU とする。
Lucienne は Renoir と同じ Zen 2 + Vega の構成を取る。

Zen 2アーキテクチャ、x86 Model は 68h (104)

Ryzen 7 5700U の CPUファミリーは 17h (23) であり、L1命令キャッシュ 32KB、8-Core/16-Thread に対し、L3キャッシュ 4MB*2 という点から Zen 2アーキテクチャ だと考えられる。

x86 Model は 68h (104) とされ、以前 「PPR for Family 17h Model 60h, Revision A1 Processor」 が公開された際は Family 17h, Model 67h が Lucienne ではないかと考えたが、実際はそこからずれた Family 17h, Model 68h となる。
AMD、「PPR for Family 17h Model 60h, Revision A1 Processor」を公開 | Coelacanth’s Dream その資料では、Family 17h, Model 60h-67h プロセッサは TDP 4.5〜55W の範囲に対応するとしていたが、Renoir が現在カバーしているのは TDP 10〜55W であるため、他に TDP 4.5〜10W をカバーする Zen 2アーキテクチャ を採用した APU 恐らくは Family 17h, Model 67h ？ がいるのではないかと思われる。

Lucienne と Cezanne の棲み分けを考える

Lucienne は、Raven に対する Picasso のように、Renoir の後継となる APU だが、
AMD Renoir の兄弟？ 現れるは Lucienne | Coelacanth’s Dream 他にも、Lucienne と同時期に登場するとされている APU に、Zen 3 + Vega の構成を取る Cezanne が存在する。

一度、同時期に CPUアーキテクチャの世代が異なる APU が登場することの意味を考え、文字に出力してみる。

プロセス

下は、今回発見された Ryzen 7 5700U と同じ CPUコア/スレッド数、GPU CU数となる Ryzen 7 4800U (Renoir) の仕様を比較した表。
CPU ブーストクロック、GPU クロック共に、Ryzen 7 5700U が 100〜200MHz 高い。

Lucienne 、Cezanne の製造プロセスは当然まだ明らかにされていないが、Renoir や Ryzen 5000シリーズ の TSMC 7nmプロセス (N7) か、TSMC 第二世代7nmプロセス (N7P) 等が候補として考えられる。
N7P は N7 と完全なデザイン互換製を持ち、N7 と比較して、同じ消費電力なら 7% 高い性能を、同じ性能なら 10% 低い消費電力を実現させられるとしている。²
7% の性能向上というのは、Ryzen 7 4800U と Ryzen 7 5700U のクロック差に近くはある。

モバイル向けプロセッサを多く確保するため、例えば Lucienne は N7P、Cezanne は N7 という風にラインを分けるということも思い付くが、どのように棲み分けるかには繋がらない。
アーキテクチャ差も埋められはしないだろう。

Zen 2 と Zen 3

AMD の発表では、Ryzen 5000シリーズ は前世代の Ryzen 3000シリーズ と比較して、24% 高いとしている。³
だが、絶対的な消費電力は、費やすトランジスタ数を増やし、クロックも上げた分、増えているものと考えられる。
レビュー記事を読んでも、Ryzen 7 5800X の実効消費電力は、同じ 8-Core/16-Thread である Ryzen 7 3800XT と比較して約 20% 高いものとなっている。⁴これは APU である Cezanne でも同様だろう。

Zen 3アーキテクチャ の電力効率が高いとしても、それはデスクトップ向けの高い TDP である場合で、同時に絶対的な消費電力の低さが求められるモバイル向けでは Zen 2アーキテクチャ のが電力効率では逆転する可能性も考えられる。

Lucienne と Cezanne でデフォルトTDPの値は変わらないかもしれないが、cTDPの範囲、ブースト機能の設定、求められる冷却能力は変わってくるのではないだろうか。

また、Lucienne は L3キャッシュ 4MB*2 の構成だが、Cezanne は先日公開された 「Software Optimization Guide for the AMD Family 19h Processors」 から、L3キャッシュ 16MB*1 の構成になると思われる。
AMD、Zen 3 アーキテクチャの詳細を公開 | Coelacanth’s Dream Cezanne の総L3キャッシュ容量は Lucienne の倍となり、CPUコアの規模も大きくなるため、順当に Cezanne のダイサイズは大きく、製造コストは高いものとなるだろう。

それ程までに規模に差がある訳ではないが Zen 2アーキテクチャ と Zen 3アーキテクチャ は、Intel の Core系アーキテクチャ と Atom系アーキテクチャ の関係に似たものを覚える。

まとめると、同じ TDP であっても、Cezanne は高性能だが採用製品の価格は高く、
Lucienne は Cezanne より性能は劣るが、実効消費電力は低く バッテリー持続時間は長く 、コストパフォーマンスに優れる、といった棲み分けになるのではないかと考える。