AMD Ryzen jsou tu, co všechno nám nabídnou?

Společnost AMD uvádí, že právě především SenseMI stojí za tím, že procesory Ryzen nabídnou oproti jádrům Excavator o 52 % vyšší IPC, čili počet instrukcí zpracovaných za takt. SenseMI je přitom soubor pěti dalších technologií, a to Pure Power, Precision Boost, Extended Frequency Range (XFR), Neural Net Prediction a Smart Prefetch.

Je otázka, zda můžeme ve všech případech mluvit o tom, že jde o vylepšení IPC, neboť třeba právě XFR slouží "pouze" k tomu, aby dynamicky zvyšoval takt nad rámec specifikací, což s IPC nemá nic společného a podobné je to i v případě Precision Boost. Nicméně podívejme se spíše na to, o čem tyto technologie jsou.

Pure Power má v popisu práce sledovat funkci procesoru pomocí více než stovky integrovaných senzorů, které dokáží detekovat napětí, spotřebu a teplotu jednotlivých částí procesoru s přesností na millivolty, milliwatty a stupně Celsia. Dle toho se pak může lépe volit optimální napětí, takt a pracovní mód částí procesoru, aby se zároveň docílilo i co nejnižší spotřeby energie. Pure Power také využívá tzv. Infinity Fabric, která je především sběrnice propojující i celé jednotky CCX (viz předchozí kapitola) v celém procesoru.

Precision Boost jsou logické obvody využívající zmíněné senzory pro provádění jemných úprav na stavení taktovací frekvence procesorových jader, a to až tisíckrát za sekundu po krocích 25 MHz. Jde tak o nastavení optimálního taktu pro zpracování daného úkolu s ohledem na efektivitu spotřeby, což už dobře známe, ale zde by měla tato technologie pracovat nebývale pohotově a přesně.

I tato technologie tak spoléhá na Infinity Fabric a otázka byla, co znamenají ony 25MHz kroky, čili zda byla základní frekvence snížena na 25 MHz a procesory pracují s vysokými násobiči, nebo se stejně jako u starých procesorů z počátku tisíciletí využívají i zlomkové násobiče, například 37,25x. To dle nejnovějších informací není pravda, neboť BClk (zákl. frekvence) je stále 100 MHz a násobiče jsou celočíselné, takže Precision Boost bude asi pracovat zcela mimo toto nastavení, k němuž tak uživatel nebude mít přístup.

Extended Frequency Range (XFR) je technologie, která oproti starším informacím nebude přístupná pouze u procesorů s označením X. Bude jí disponovat třeba také Ryzen 7 1700, ovšem v polovičním rozsahu toho, co nabídne na procesorech právě s označením X. AMD nám již dříve ukázalo, že půjde o automatické přetaktování procesoru i nad rámec turbo frekvence a XFR můžeme považovat jako nástavbu pro Precision Boost a jeho maximální takt.

Z dostupných materiálů vyplývá, že v případě procesoru Ryzen 7 1800X (takt 3,6 až 4 GHz) nám XFR zajistí maximállně 100 MHz navíc, a to právě po 25MHz krocích (čili v případě Ryzen 7 1700 to bude asi jen 50 MHz navíc). Na čem to bude záviset? Především na výkonu chlazení, které musí udržovat teplotu procesoru do jisté hladiny, aby ten mohl s využitím vyššího napětí sáhnout i po vyšším taktu. XFR je především ale plně zautomatizovaný systém stejně jako Precision Boost, který uživatel bude moci přinejlepším vypnout a zapnout v BIOSu.

Vedle toho je také zřejmé, že XFR zapracuje pouze při zátěži jednoho jádra, neboť právě pro Ryzen 7 1800X platí, že maximální takt při zátěži všech jader bude 3,7 GHz.

Nakonec tu máme Neural Net Prediction a Smart Prefetch, což jsou technologie, které pomohou určit předpovědět chování aplikací, aby se na ně procesor mohl předem připravit třeba nahráním dat do paměti cache ještě před tím, než o to samotná aplikace požádá. Tím se minimalizuje zpoždění, a tedy i zvyšuje výkon procesoru.

AMD sděluje, že uvnitř každého procesoru Ryzen je přímo neuronová síť, která je schopna se učit z toho, jak daná aplikace dosud fungovala, což si lze dobře představit v případě, že ta má dobře rozpoznatelné vzorce chování. Pak může být procesor o krok napřed, ale je tu i nebezpečí, že budou tyto technologie pracovat až příliš horlivě a agresivně, že bude až příliš předbíhat a načítat data, která budou z paměti vytěsněna už před tím, než budou potřeba. Popřípadě se může rovnou splést a zbytečně načítat data, která potřeba nebudou vůbec, čímž plýtvá energií i časem.

Vše tak záleží na samotné implementaci těchto technologií a nalezení toho správného vybalancovaného přístupu. Zde může AMD přitom využít velké L3 cache, která právě slouží jako paměť pro již použitá data, jež by mohla, ale nemusela být použita znovu. Osmijádrové Ryzen jí mají 16 MB, zatímco osmijádrové FX jen 8 MB.