AMD Ryzen: waarom Intel zich zorgen mag maken

Zelfs AMD beweert niet meer dat het op het gebied van processors concurrentieel is met Intel. De voorsprong van die laatste is in de afgelopen jaren zo groot geworden dat een Intel Core-processor de enige keuze is voor wie een krachtige maar efficiënte cpu wil. Waar tot dit jaar onverbiddelijk tick tock volgende en iedere twee jaar zijn bakproces verkleinde bleef AMD jaren chips maken op 28 nanometer. Zonder te technisch in detail te gaan: hoe kleiner het bakproces, hoe kleiner de transistors en hoe sneller en zuiniger de chip kan zijn. AMD probeerde een formule 1-wagen in te halen door een Citroën Berlingo te tunen: moedig maar uiteindelijk onmogelijk.

Zen en Ryzen

Dit kwartaal nog zal AMD Ryzen lanceren. Ryzen wordt AMD’s eerste processorlijn gebaseerd op de splinternieuwe Zen-architectuur. Zen is van de grond af ontwikkeld voor 14 nanometer: het proces dat Intel gebruikt sinds Broadwell. Op technisch vlak werkt AMD zijn achterstand met Intel dus weg. Of Ryzen beter zal zijn dan Intels nieuwste Kaby Lake-processors, is nu in handen van de chip-architecten van AMD.

Op CES in Las Vegas schoven we aan bij AMD voor een update over Ryzen. Over specifieke producten in de nieuwe line-up kregen we nog niets te horen en over een prijs al evenmin. Wat AMD al wel kon verklappen, stemde ons hoopvol.

Intel voorbij

Advanced Micro Devices pakte eerder al uit met één naamloze octocoreprocessor. Dat Ryzen-beest heeft multithreading en is dus goed voor 16 cores. De basiskloksnelheid bedraagt 3,4 GHz tegenover 3,2 GHz voor de Intelprocessor. Beide chips hebben 20 MB gedeeld L3-cachegeheugen.

We zagen een demo waarbij de Ryzen-cpu het opnam tegen Intels Extreme i7-6900K. Die chip telt evenveel rekenkernen en evenveel threads. AMD draaide de populaire Handbrake-benchmark op beide toestellen. Tijdens de test moesten de twee systemen een 4K-video van één minuut converteren naar een Apple-compatibel formaat. Dat is een faire test die wij hier op een gelijkaardige manier ook draaien bij het testen van cpu’s. Ryzen deed het in 54 seconden; 2 seconden sneller dan de Intelprocessor.

Wat pure rekenkracht betreft lijkt het wel snor te zitten, al zijn er een aantal bedenkingen. Zo weten we niet hoeveel stroom Ryzen verbruikt om de prestaties neer te zetten vergeleken met zijn Intel-concurrent. Bovendien is rauwe kracht verre van genoeg om de harten van ’s werelds computerliefhebber terug te winnen.

Tweeledige aanval

AMD heeft een tweeledig antwoord. Langs de ene kant maakt de chiptekenaar zich sterk dat Ryzen technisch superieur is aan vergelijkbare Intelchips, langs de andere kant zien we een bijzonder lepe marketingstrategie die partners en hardwarefanaten zal doen springen van enthousiasme. We beginnen met de technische kant van het verhaal.

Naast de rekenkernen, multithreading op alle versies van Ryzen en de hoge kloksnelheid steelt de SenseMI-technologie de show. AMD’s nieuwe chips zijn slim. Stokpaardje van die technologie is de Neural Net Predicion. Aan de hand van een neuraal netwerk probeert de cpu in je computer slimmer te worden. Door workloads te analyseren kan de processor de nodige instructies inladen nog voor er om gevraagd wordt, zodat de kernen te allen tijden aan optimale snelheid werken.

Kritiek gepareerd

Die slimme prefetch-algoritmes moeten stukken beter zijn dan bij AMD’s cpu’s vandaag. De processors van Advanced Micro Devices krijgen al jaren de kritiek achter te hinken op Intel wat betreft het slim vullen van de cache. Dat weten en erkennen ze bij het bedrijf. “Met Ryzen is de achterstand weggewerkt”, verzekerd James Prior van AMD ons.

Het slimme systeem gaat verder. Is er marge voor rust, dan zorgen honderden sensoren op de chip er voor dat de cpu dat weet. Wanneer de volle capaciteit van Ryzen geen meerwaarde biedt, kent de nieuwe chip modi waarin energie bespaard wordt. Pure Power noemt AMD de optimalisatietechnologie

Automatisch overklokken

De sensoren en het slimme neurale net doen meer dan instaan voor efficiëntie. Iedere milliseconde analyseert de chip de werkomstandigheden. De cpu weet welke voltages het moederbord waar hij in zit aan kan en checkt ook de temperatuur en de evolutie daarvan. Ryzen gebruikt de gegevens voor wat AMD Precision Boost en Extended Frequency Range noemt.

Concreet heeft iedere Ryzen-chip een basiskloksnelheid maar kan hij hogere klokfrequenties aan wanneer de omstandigheden gunstig zijn. Dankzij de slimme technologie overklokt de chip zichzelf wanneer moederbord en koeling dat toelaten. Bij zware werklasten presteert de cpu te allen tijde zo goed mogelijk. Wanneer de temperatuur begint op te lopen, stelt Ryzen zijn kloksnelheid en voltages bij. Dat gaat in stappen van amper 25 MHz.

Flexibeler dan Turboboost

De technologie doet denken aan een geavanceerde versie van Intels Turboboost-systeem. Daarbij heeft iedere chip een basiskloksnelheid en een vooraf gedefinieerde turbokloksnelheid. Die laatste houdt de chip vol zolang de koeling dat toelaat, waarna de snelheid geleidelijk terugvalt. AMD’s Ryzen-processors zijn niet gebonden aan een vooraf bepaalde turbolimiet en tasten automatisch de grenzen van hun mogelijkheden af wanneer het systeem waarin ze zitten dat toelaat.

Iedere Ryzen-cpu is bijgevolg ontgrendeld, naar analogie met Intels K-processors. Wie niet wil dat zijn cpu speelt met frequentie en voltage kan manueel de controle overnemen en zijn chip naar wens zelf overklokken (of net niet).

Grafisch

Iedere Ryzen-processor is natuurlijk een System on a Chip (SoC). Dat wil zeggen dat de chip naast een cpu-deel ook een grafisch deel bezit. AMD pionierde de SoC voor pc zowat met de APU-reeks en zet daar nu verder op in. Hoe capabel de on board-graphics zijn in vergelijking met Intels HD-graphics moeten we afwachten. Voor echte enthousiastelingen is de inclusie van een grafisch component bovendien overbodig. Niemand koopt een premium game-cpu zonder daar een gpu bij aan te schaffen.

AM4-chipsets

Iedere Ryzen-cpu zal in de nieuwe AM4-socket passen. “Die socket zullen we minstens tot 2020 ondersteunen met onze nieuwe processors”, aldus Prior. Het AM4-platform krijgt vier verschillende chipsets. Voor de enthousiastelingen zijn er AM4 X370-moederborden. Die ondersteunen alles van overklokken tot CrossFire of SLI voor meerdere grafische kaarten. Daaronder zit de B350-chipset. Die verschilt weinig van de X370-variant maar is niet compatibel met meerdere gpu’s.

De A320-chipset bestempelt AMD als ‘Essential’. Overklokken is niet mogelijk op moederborden met deze chipset. Tot slot zijn er nog twee buitenbeentjes: de X300- en A300-chipsets voor erg compacte toestellen. X300 lijkt sterk op B350 terwijl A300 de miniversie van A320 is.

Ryzen situeert zich in het segment van de enthousiastelingen en de bovenkant van het mainstream-segment, en heeft dus niets van doen met de ‘Essential’-chipsets. Die zijn meer gericht op nog aan te kondigen Zen APU’s, waarbij efficiëntie en geïntegreerde graphics een grotere rol spelen.

Hardware en partners vooraan

De slimme Ryzen-chips zijn een godsgeschenk voor hardwarebouwers. Dat brengt ons bij het tweede been waarop AMD’s veroveringsplan staat. Intel heeft deze dagen steengoede gestandaardiseerde processors met vastgelegde basis- en turbokloksnelheden. Fabrikanten van moederborden kunnen enkel concurreren op uiterlijk en het aantal aansluitingen terwijl stevige koelers alleen relevant zijn voor het selecte publiek van enthousiastelingen dat een overklokbare K-chip koopt.

Niet zo bij AMD Ryzen. Omdat iedere chip ontgrendeld is en bovendien zelfs slim genoeg is om zijn kloksnelheid aan te passen, heeft de keuze van moederbord, koeler en zelfs case een invloed op de prestaties. Fabrikanten van onderdelen maar ook bouwers van computers kunnen nu uitpakken met systemen die niet alleen goed ogen maar in theorie ook merkbaar beter presteren dan hun eenvoudigere tegenhangers.

Nieuw leven

AMD maakt met andere woorden eigenhandig koelers en moederborden terug sexy en dat nemen fabrikanten de processorbouwer in dank af. Op CES zagen we een hele line-up van prachtige en krachtige designcomputers die allemaal te koop zullen zijn wanneer Ryzen eindelijk op de markt verschijnt. Prior bevestigt: dankzij de slimme variabele kloksnelheid hebben fabrikanten opnieuw de mogelijkheid om op verschillende relevante manieren te concurreren met elkaar.

Ryzen lijkt bovendien een sterk merk te worden. AMD wil het samen met hardwarebouwers synoniem maken met cpu’s voor enthousiastelingen en gamers en dat lijkt te werken. De reeds aangekondigde hardware van derden pakt trots uit met de Ryzen-naam.

AMD heeft op papier alvast chips in handen die even goed zo niet beter zijn dan Intels huidige Skylake en Kaby Lake-processors. De nieuwe cpu’s zijn bovendien inherent interessant voor fabrikanten omwille van de slimme detectiemogelijkheden met bijhorende variabele kloksnelheid. Tot slot zet AMD samen met die partners een herkenbaar merk met een duidelijke doelgroep in de markt: Enthousiastelingen en gamers. AMD’s Zen-architectuur zal met Ryzen uit de starblokken schieten als een Usain Bolt met een wesp in zijn loopbroek, dat durven we voorspellen.

Voorwaardelijk enthousiast

Twee zaken kunnen nog roet in het eten gooien: een gebrek aan stabiliteit ten gevolge van de slimme functies en een onaantrekkelijke vraagprijs. Wat de prijs betreft wil AMD nog niets kwijt. “We hebben nog niets beslist”, aldus Prior. “Op events als CES willen we met zoveel mogelijk mensen praten om onze prijsstrategie zo goed mogelijk af te stemmen op de verwachtingen.” AMD lijkt desalniettemin niet resoluut de prijs van de budgetchip te willen trekken. “We toonden al dat onze krachtigste Ryzen-cpu sneller is dan het equivalent van Intel”, bedenkt Prior zich. “Waarom zoude cpu dan goedkoper moeten zijn?”

Vega

Een goede lancering betekent het begin van een comeback voor AMD die de pc-markt door elkaar kan schudden. Op de hielen van Ryzen zit de rest van de Zen-line-up, bijgestaan door Vega. Vega is AMD’s nieuwe gpu-architectuur en die maakt gebruik van splinternieuwe technologieën zoals high bandwith memory. Met de nieuwe gpu’s zal AMD Nvidia’s high-end segment aanvallen. “We gaan dit jaar voor een sterke aanwezigheid in alle segmenten, zowel voor de cpu’s als de gpu’s”, horen we nog strijdvaardig vertellen.

Spannend

2017 kan wel eens het jaar van AMD worden. De kunst is om het momentum niet meteen te verliezen wanneer Intels 10 nm-chips op de markt komen rond 2018. Prior: “We werken nauw samen met fabrikanten zoals TSMC en zullen mee evolueren naar nieuwe kleinere productieprocessen wanneer die er aan komen.” AMD is dus niet van zin om de komende jaren op 14 nanometer te blijven zitten, zoals dat met 28 nanometer wel het geval was.

Lancering

Een gelekte mail doet ons vermoeden dat de Ryzen line-up eind februari officieel haar intrede zal maken. In de mail spreekt AMD over de GDC (Game Developers Conference) in San Fransisco en die vind plaats van 27 februari tot 3 maart. In de tekst zien we dat AMD in haar communicatie rond dat event een introductie zal geven over de ‘recent gelanceerde AMD Ryzen cpu’. Vermoedelijk vindt de lancering dus aan het begin van GCD plaats

Zolang we Ryzen niet vast hebben in ons testlabo weten we slechts één ding absoluut zeker: er breken spannende tijden aan voor de hardwareliefhebber.

We kijken uit naar een toekomst waarin we AMD en Intel terug tegenover elkaar kunnen zetten. Krijg je in afwachting daarvan niet genoeg van processors en alles daarrond? Dan hebben we nog wat leesvoer voor je.