Procesorové žně v roce 2017, jaký bude příští rok?
22.12.2017, Jan Vítek, článek
V roce 2017 jsme měli přímo procesorové žně, o což se zasloužila především společnost AMD. My se dnes za ním ohlédneme a také se podíváme na to, jaké procesory x86 nám má přinést rok 2018.
Kapitoly článku:
- Procesorové žně v roce 2017, jaký bude příští rok?
- Zen nastupuje
- Optimalizace a 16jádrové překvapení
- Intel vrací úder
- Kaby Lake-G, Raven Ridge a další novinky pro příští rok
Ryzen je tu, je třeba optimalizovat
Už první recenze procesorů Ryzen 7 odhalily některé zásadní problémy s jejich architekturou, respektive s její podporou v operačních systémech. V prvé řadě se přišlo na to, že SMT (Hyper-threading v podání AMD) je problémové a především v herních testech se vyplatilo SMT rovnou v BIOSu deaktivovat. AMD na to hned reagovalo ujištěním, že optimalizace jsou na cestě. I my jsme tak v první recenzi procesorů Ryzen vyzkoušeli výkon osmijádrového modelu s vypnutým SMT a ukázalo se, že v několika testech to má zásadní dopad na výkon.
Nicméně i když se původně kvůli tomu hanil plánovač procesů v systémech Windows, tak jednoduché to nebylo. Stále je otázka, zda pravidelně distribuované záplaty pro systémy Windows něco z toho řešily, ovšem dle AMD byl plánovač v pořádku a šlo spíše o problém schematu napájení. To šlo dočasně řešit změnou z vyváženého režimu na režim vysokého výkonu. Další problémy s výkonem měly jít prostě na vrub neoptimalizovaného softwaru, což AMD začalo řešit rozesíláním hardwarových vývojových sad, díky nimž mohli autoři softwaru začít své aplikace přizpůsobovat možnostem nových procesorů AMD.
Mezi dětské problémy procesorů Ryzen ještě patřila chabá podpora rychlejších pamětí, což později řešily nové verze AGESA, čili v důsledku nové a nové BIOSy od výrobců základních desek, pak můžeme zmínit špatně udávané teploty u procesorů s XFR (označení X na konci - Ryzen 1800X a podobné) a potenciální zákazníci také řešili nedostatek základních desek. Právě tento problém byl pevně spojen s dalšími problémy, neboť byl projevem toho, že výrobci desek měli na vývoj svých produktů málo času, jak se AMD snažilo nástup Ryzenů co nejvíce uspíšit. Podobné problémy pramenící ze stejného faktu měl ostatně později i Intel.
optimalizace Roberta Hallocka v F1 2016
Později si vzal slovo na téma optimalizace Robert Hallock z AMD, který začal radit, jak novou platformu co nejlépe vyladit tak, aby byla co nejvýkonnější nejen ve hrách. Ukázalo se, že Ryzenům velice chutnají rychlé paměti, zmíněné nastavení schematu vysokého výkonu ve Windows a samozřejmě přetaktování. Jak bylo ukázáno na příkladu hry F1 2016, dalo se tak získat více než o třetinu více snímků za sekundu.
Brzy se ukázalo, proč Ryzen ocení rychlé paměti. Na nastaveném taktu je totiž závislý výkon jejich interní sběrnice Infinity Fabric, na kterou se AMD spoléhá i v jiných produktech. Ta propojuje jednotlivá jádra a v případě vícečipových procesorů AMD Threadripper a EPYC i celé čipy, přičemž pracuje na fyzickém taktu pamětí. Je pak rozdíl, zda paměti provozujeme na základním taktu 1066, nebo třeba na 1600 MHz (DDR4-3200).
Podobné potíže jsme mohli očekávat a dá se říci, že dnes už jsou dávno zažehnány. AMD postupně připravilo vlastní plán spotřeby pro systémy Windows, výrazně zlepšilo kompatibilitu s paměťmi a jeho nové procesory díky svému velice dobrému poměru výkonu a ceny si vydobyly zájem zákazníků i vývojářů, což je základní předpoklad úspěchu.
Osm jader nestačí, nastupuje Threadripper
Procesory Ryzen už byly na trhu, když se objevily zprávy o tom, že to není vše, co si AMD připravilo pro desktopy. Informace pocházely opět od francouzského časopisu Canard PC Hardware a byly opět pozoruhodně přesné:
My už dnes víme, že jde o popis procesorů Ryzen Threadripper, které však nevycházejí z řady Ryzen, ale serverových EPYC. Tím máme na mysli zpracování v pouzdru se čtyřmi čipy, z nichž v případě Threadripper jsou pouze dva aktivní a na to právě ukazuje výše zmíněný tweet říkající "2 dies MCM". Později se ukázalo, že Threadripper vznikly díky iniciativě malého týmu inženýrů, kteří v době Computexu 2016 oslovili svého šéfa s návrhem, že by se mohly procesory EPYC použít jako základ HEDT platformy AMD.
rozmontovaný Threadripper s diagonálně umístěnými aktivními jádry, zbylá dvě jsou nefunkční
Threadripper a EPYC tak mají fyzicky stejnou patici a stejné procesorové pouzdro. AMD předvedlo, že se dokáže chovat velice úsporně. Jednak dokázalo využít stejné čipy známé jako Zeppelin, které v jednom kuse tvoří procesory Ryzen 3, 5 či 7, ve dvou Threadripper a ve čtyřech EPYC. Jeden návrh čipu tak posloužil pro celou škálu procesorů od nejslabších desktopové po nejsilnější serverové. A navíc se ani nemuselo přijít s novým pouzdřením a paticí pro Threadrippery, jen to pochopitelně chtělo jejich vlastní čipovou sadu, a sice X399.
Když se lidé začali šťourat v procesorech Ryzen a Threadripper, vyšla najevo také další důležitá skutečnost, a sice použití indiové pájky pro spojení samotného čipu s heatspreaderem. Intel zatím byl už řadu měsíců kritizován, že ve svých procesorech využívá prostou teplovodivou pastu, která tvoří tepelnou bariéru a zvláště pro overclocking je základním předpokladem heatspreader z procesorů Core sundat. Zato v případě procesorů Ryzen rozdíl v teplotách nestojí za to, abychom procesor obnažovali a zvláště když je to kvůli připájenému heatspreaderu složité a hrozí zničení procesoru. Zato v případě Core i7-7700K může sejmutí heatspreaderu přijít velice vhod, aby se zajistilo kvalitní chlazení.
Samotný Intel si zase začal z AMD utahovat, že jeho procesory EPYC (a v důsledku i Threadripper) jsou slepence vytvořené z desktopových čipů, že EPYC postrádá vybudovaný ekosystém a že AMD má pověst nespolehlivého dodavatele. Intel se prostě a jednoduše odkopal a my mohli zavětřit, že se nástupu konkurence obává a má potřebu na ni a její produkty přímo útočit. Intel přitom do té doby svou konkurenci navenek ignoroval a pokud někdo čekal, že zareaguje na Ryzen a jeho mnohem výhodnější poměr výkonu a ceny, čekal marně. Sám Intel ceny procesorů Kaby Lake neupravil a raději je sám později vyšachoval uspěchaným nástupem generace Coffee Lake.
AMD tak začalo tvořit slepence, které v kombinaci s údajně vysokou výtěžností a univerzalitou čipů Zeppelin znamenají velikou výhodu oproti Intelu s ohledem na výrobní náklady. Pokud totiž na jednom waferu máme malé čipy, znamená to, že při stejném výskytu chyb jich bude více bezproblémových, než když se tvoří velké monolitické procesory. Vyrobené procesory se pak mohou kombinovat dle toho, jak kvalitně byly vyrobeny, takže ty nejslabší mohou s deaktivovanými CPU jádry zamířit na trh jako Ryzen 3 a ta nejkvalitnější zase jako Threadripper či EPYC. Pak zbývá problém se zajištěním rychlé komunikace mezi čipy v rámci MCM procesoru, o což se zaslouží právě už zmíněná sběrnice Infinity Fabric, která má před sebou asi ještě dlouhou budoucnost.
V dubnu jsme si také už mohli přečíst také o tom, že Intel se chystá nabídnout procesory Skylake-X i Coffee Lake dříve, než měl v plánu. To se mu podařilo, ale rozhodně to nebylo bez následků.