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。

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。
LucienneRenoir と同じ Zen 2 + Vega の構成を取る。

Index

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 67hLucienne 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。

Family17h Processor CPU Arch x86_Model
Summit Ridge /Naples Zen 1h
Pinaccle Ridge /Colfax Zen+ 8h
Raven Ridge Zen 11h
Picasso Zen+ 18h
Raven2 /Dali Zen 18h
Dali (for Chromebook, some)
/Pollock
Zen 20h
Matisse Zen 2 71h
Castle Peak /Rome Zen 2 31h
Renoir Zen 2 60h
Lucienne? Zen 2 68h?

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。

Ryzen 7 4800U 1 Ryzen 7 5700U
CPU Arch Zen 2 Zen 2
  Core/Thread 8/16 8/16
  Base Clock 1.8 GHz 1.8 GHz
  Boost Clock 4.2 GHz 4.34 GHz
(4.3-4.4)
GPU Arch gfx90c gfx90c?
  CU 8 8
  Clock 1.75 GHz 1.9 GHz?

LucienneCezanne の製造プロセスは当然まだ明らかにされていないが、RenoirRyzen 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 4800URyzen 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。

LucienneCezanne 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Zen 3アーキテクチャ は、Intel の Core系アーキテクチャ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、
LucienneCezanne 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。

Update:
 2020/11/13 04:19 JST
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