La arquitectura Zen 3+, explicada: así quiere AMD dar tanta guerra en los portátiles como en los sobremesa
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La arquitectura Zen 3+, explicada: así quiere AMD dar tanta guerra en los portátiles como en los sobremesa

Los nuevos microprocesadores de AMD para ordenadores portátiles ya están aquí. Esta compañía dio a conocer sus chips Ryzen 6000 a principios del pasado mes de enero, y durante su presentación dio claras muestras de estar decidida a competir en el mercado de los ordenadores portátiles con la misma ambición con la que ya lo está haciendo en el terreno de los PC de sobremesa.

No cabe duda de que para los usuarios es una noticia estupenda porque lo que nos interesa es que tanto Intel como AMD se dejen la piel en todos los productos que nos proponen. Lo interesante es que ahora conocemos con detalle cómo es la microarquitectura que ha diseñado esta última marca para plantar batalla a Intel en los portátiles con procesador x86-64. Y sí, Zen 3+, que es como se llama esta implementación derivada de Zen 3, sobre el papel pinta realmente bien.

La microarquitectura Zen 3+, bajo nuestra lupa

El punto de partida de esta microarquitectura es Zen 3, pero esto no significa que sea un simple lavado de cara de lo que ya conocemos. Como estamos a punto de comprobar, los ingenieros de AMD han refinado tantos elementos de la arquitectura, y con un calado en teoría tan hondo, que tiene sentido dar forma a una nueva familia de microprocesadores.

Los chips Ryzen 6000 están siendo fabricados por TSMC utilizando fotolitografía de 6 nm. Además, la lógica gráfica Vega en la que se apoyan los Ryzen 5000 ha dado paso a la más avanzada arquitectura RDNA 2. Y, como cabe esperar, esta nueva plataforma de AMD está preparada para convivir con memorias LPDDR5 y DDR5, así como con dispositivos con interfaz PCI Express 4.0. También incorpora conectividad USB4, Wi-Fi 6E y Bluetooth 5.2. A estas alturas habría sido un error no apostar por estas tecnologías.

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La siguiente diapositiva es una auténtica declaración de intenciones por parte de AMD. Y es que refleja con claridad qué persigue esta marca con sus nuevos Ryzen 6000. Lo más interesante es que con Zen 3+ aspira a liderar en los portátiles x86 en términos de rendimiento por vatio, pero lograrlo requiere refinar muchos elementos de la microarquitectura.

Un apunte interesante que merece la pena que no pasemos por alto: según AMD los gráficos RDNA 2 integrados en estos procesadores democratizarán el juego a 1080p incluso en los ultraligeros. Crucemos los dedos para que realmente sea así. En cualquier caso, pronto comprobaremos si los primeros ordenadores portátiles equipados con estas CPU están a la altura de las expectativas.

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Los procesadores Ryzen 6000 que ha dado a conocer AMD hasta ahora están disponibles con 8 núcleos y 16 hilos de ejecución (threads), y también con 6 núcleos y 12 hilos. Los chips que aglutinan 8 núcleos se apoyan en un subsistema de caché L2+L3 con una capacidad conjunta de 20 MB, mientras que los que tienen 6 núcleos cuentan con 19 MB. Otro dato importante: su TDP oscila entre los 15-28 vatios de los Ryzen 5 6600U y Ryzen 7 6800U, y los 45 vatios de los procesadores más ambiciosos de la familia, entre los que se encuentra el Ryzen 9 6980HX.

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Para optimizar el rendimiento por vatio, y también el rendimiento por mm³, los técnicos de AMD han atacado varios frentes clave. El primero ha consistido en apostar por la fabricación en el nodo de 6 nm de TSMC. También, como estamos viendo, han pulido la microarquitectura implementada en el núcleo de la CPU y las características de la plataforma en la que debe entregar todo su potencial.

No obstante, esto no es todo. Como veremos más adelante, también han puesto a punto un nuevo algoritmo de administración de la energía que, según AMD, balancea de forma óptima y en tiempo real el consumo, el rendimiento y el nivel de emisión de ruido. Sobre el papel no suena nada mal.

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Incrementar la eficiencia energética de un procesador sin necesidad de rediseñar toda su microarquitectura desde cero requiere refinar muchos subsistemas que tienen un impacto tangible en su consumo energético. En los Ryzen 6000 AMD ha pulido el subsistema que se encarga de alimentar los distintos bloques funcionales de la CPU para minimizar las fugas de energía.

También ha optimizado la política de alimentación de la DRAM para evitar que entre en estado de latencia cuando se producen muchos fallos de caché. A medio plazo esta decisión debería permitir ahorrar energía debido a que es necesario acceder frecuentemente a la memoria principal para alojar en la caché la información que está demandando la CPU.

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La siguiente diapositiva describe la que sin duda es una de las estrategias más eficaces de cuantas ha introducido AMD en los procesadores Ryzen 6000 para mejorar su eficiencia energética. Y es que el subsistema de estos chips que se responsabiliza de administrar la alimentación de la CPU puede actuar de forma independiente sobre un número mayor de elementos funcionales. De hecho, puede gestionar cada núcleo por separado, así como la lógica gráfica, la interfaz de vídeo o el southbridge, que es la lógica que, entre otras funciones, aglutina una parte de las comunicaciones.

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Lo curioso es que los Ryzen 6000 no solo pueden administrar la entrega de energía con una mayor granularidad; también pueden conseguir que aquellos elementos funcionales que no están siendo utilizados en un instante determinado reduzcan perceptiblemente su consumo energético al adoptar un estado de latencia más profundo. Estas circunstancias pueden durar solo unos pocos milisegundos, pero cuando lo que se persigue es optimizar la eficiencia energética tanto como sea posible, todo suma.

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Como he mencionado unos párrafos más arriba, los ingenieros de AMD han puesto a punto un algoritmo diseñado para balancear de forma óptima y en tiempo real el consumo, el rendimiento y el nivel de emisión de ruido. Lo que persigue es que los usuarios no tengamos que preocuparnos en cada momento de habilitar el plan de energía que encaja con el uso que estamos dando a nuestro ordenador; la CPU puede tomar esta decisión por sí sola, y, según AMD, de forma inteligente. Será interesante comprobar cómo rinde esta tecnología en la práctica.

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Objetivo: catapultar el rendimiento por vatio

Todo lo que hemos visto hasta este momento en este artículo refleja que los ingenieros de AMD han tocado muchos palos. Suena bien, pero no podremos estar seguros de la eficacia de la microarquitectura Zen 3+ hasta que probemos a fondo un portátil que incorpore uno de los nuevos procesadores Ryzen 6000.

AMD ha hecho sus números. Y suenan bien. Según esta marca los Ryzen 7 6000 U son hasta un 37% más rápidos que los chips Ryzen 7 5000 U

En cualquier caso, AMD ha hecho sus números. Y pintan bien. Según esta marca sus procesadores Ryzen 7 6000 U son un 37% más rápidos en un escenario de uso multitarea que los chips Ryzen 7 5000 U equiparables cuando trabajan con un TDP de 28 vatios. Y al ajustar el TDP al mínimo (15 vatios) esa ventaja se reduce a un todavía muy interesante 17%. Esto es lo que dice AMD, por lo que lo comprobaremos cuando analicemos el primer portátil de esta plataforma que caiga en nuestras manos.

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El impacto que, según AMD, tiene la microarquitectura Zen 3+ en la autonomía de los portátiles es muy notable. De hecho, esta marca asegura que es la primera vez que consigue incrementar la autonomía de una manera tan tangible al pasar a una nueva generación de procesadores.

Para muestra, un botón: la autonomía de un portátil equipado con una CPU Ryzen 6000 con un TDP de 15 vatios es hasta un 17% mayor que la de un equipo que incorpora un chip Ryzen 5000 con el mismo TDP. No pinta nada mal. Crucemos los dedos para que estos números se confirmen en un escenario de uso real.

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