全新产品:分析AMD Ryzen 4000的架构，AMD Ryzen 4000是有史以来最强大的笔记本CPU：7nm Z

从2017年3月到现在，AMD返回高性能X86市场已经三年了。在此期间，AMD推出了第三代Ryzen处理器和第二代Xiaolong处理器，并开始攻击台式机，笔记本电脑和数据中心这三个主要市场。其中，台式机市场最为成功，其次是数据中心市场和笔记本电脑。市场是最困难的。

为什么笔记本电脑最难嚼？由于笔记本电脑市场占全球PC出货量的70％，因此体积巨大，并且对CPU的要求更高，因为考虑到电池寿命和散热性，因此笔记本电脑的CPU无法通过性能或性价比来解决。该程序包的所有方面都必须做好。

现在，AMD终于推出了功能强大的笔记本处理器。这是今年在CES上推出的Ryzen 4000系列处理器。它使用7nm Zen2架构。这是Zen2系列中的最新产品。但这也是最令人期待的。

我们已经发布了有关Ryzen 4000系列笔记本处理器产品介绍的文章。本文的重点是体系结构。让我们看一下他们的架构分析，并详细了解AMD为使Ryzen所做的更改。笔记本成为Zhenxiang的选择。

一切的起点：7nm Zen2涵盖了从低功耗到高性能的所有市场

AMD的Zen2处理器于去年发布，每个人都熟悉大多数参数。它是第一个7nm工艺X86处理器，并且在CPU微内核上进行了很多改进，包括2倍于OP高速缓存，2倍于L1数据高速缓存，2倍于L3高速缓存等等。

有关我们之前介绍的详细Zen2架构，您可以参考本文-AMD Zen2架构深入揭示：100％翻新单核性能是完美的。简单的总结就是Zen2的IPC性能提高了15％（实际测量提高了21％），浮点性能提高了一倍，多核数量增加了一倍，台式机可以轻松实现16核和32个线程，服务器已实现64个内核和128个线程。

此外，AMD正在基于“一种架构轰动世界”的思想开发这一代处理器，即使用一种架构来覆盖台式机，HEDT发烧友平台的低功耗移动市场，然后到服务器。平台。

AMD的设计理念非常出色且强大。涵盖多个市场的CPU架构可以有效地减少开发难度，节省时间并降低开发成本。

如果仔细查看AMD的官方信息，您会发现该体系结构实际上分为两类。台式机，HEDT和服务器基本相同，只是大小不同，并且代号为Renior（Renoir）。Ryzen4000系列的移动版本实际上是不同的。它不使用小芯片进行设计，而是恢复了传统思维，并制造了高度集成的SoC处理器。

为什么，AMD的ISSCC论文实际上对此做了解释，因为在8核及更少内核的CPU中，使用小芯片的好处越来越小，成本降低受到限制，而笔记本处理器会加热芯片。 ，功耗和封装体积更加敏感。

简而言之，AMD在Ryzen 4000笔记本处理器上实际上重构了7nm Zen2内核，该内核不同于其他产品的体系结构，以满足笔记本市场的特殊需求。

7nm Ryzen 4000处理器：晶体管密度的2倍，体积缩小了25％

AMD先前表示，Ryzen 4000系列处理器已经开发了至少三年。这可能是为什么它至少比台式机版本好半年的原因。幸运的是，AMD的答卷令人满意。这次。

让我们首先看一下整体效果。 7纳米Ryzen 4000 APU处理器采用7纳米工艺封装了98亿个晶体管。密度增加了一倍，核心面积为156mm2，但封装体积仅为25x35x1.38mm，比上一代产品锐利。 Dragon 3000系列APU处理器也缩小了25％。

在这种情况下，Ryzen 4000系列APU处理器最多集成8个7nm CPU内核，7nm Vega GPU内核，Infinity Fabric总线，LPDDR4X / DDR4主控制以及各种NVMe，PCIe，SATA，IO接口（如USBC和USB3.1。

最终结果是这种高度集成的Ryzen 4000处理器。无论CPU，GPU性能，功能，IO接口或安全性如何，都应有的一切。

Ryzen 4000笔记本处理器：CPU IPC性能提高了15％，简化了L3缓存

在Ryzen 4000系列APU处理器上，CPU微内核与Zen2的台式机版本相同，并且IPC性能也提高了约15％。正如我在上一篇文章中已经详细解释的那样，在这里我将不做详细介绍。

此外，Ryzen 4000的APU还针对功耗进行了优化。

但是，笔记本Ryzen 4000之间仍然存在一些差异，例如CCX单元的L3缓存，台式机/服务器版本为16MB，而笔记本电脑减小为4MB。主要原因是L3缓存占用了太多空间，因此仍然需要考虑笔记本。体积也有利于降低功耗。

Ryzen 4000系列处理器的GPU：Vega今天又来了。性能大大提高

与不需要集成核心显示器的台式机版本Ryzen 3000不同，Ryzen 4000笔记本处理器需要iGPU（即核心显示器），AMD的目标非常大。它们的核心显示性能一直非常强大，这一次直接插入7nm Vega GPU核心显示中，性能可以与常用的25W独立显示相匹配。

遗憾的是Ryzen 4000系列笔记本处理器未使用RDNA架构。 AMD解释说，时间已经太晚了。 Ryzen 4000是3年前开发的。当时，只有Vega架构是最新的。

但是，Vega架构GPU也已经在7nm工艺中重生。 AMD不仅通过各种方式提高了性能，而且还提高了能源效率。在减少CU单位的同时，它使峰值频率增加了25％，带宽也增加了77％。

最终结果是，在相同的TDP功耗限制下，Ryzen 4000的7nm Vega浮点性能已达到1.79TFLOPS。与上一代12nm Vega相比，3DMark的DX12测试Time Spy性能提高了59％。显着改善。

在视频编码和解码方面，Ryzen 4000还对解码单元进行了升级，速度提高了31％，并支持新的HDR / WCG编码。

在其他VP9、H.264和H265 / HEVC编码中，4K 60Hz甚至4K 120Hz都没问题。

Ryzen 4000系列的能源效率：同一TDP下的单核提高了25％

如前所述，Ryzen 4000处理器用于笔记本电脑。改善CPU和GPU性能是一方面。更重要的问题是在降低能耗的同时提高性能。这需要非常高的能源效率。因此，Dragon 4000成为AMD最节能的CPU。

根据AMD，在相同的15W TDP限制下，Ryzen 4000处理器的CPU性能提高了25％。相反，在相同性能下功耗可降低25％。

AMD表示，Ryzen 4000处理器中每个单元的能效比提高了一倍，其中7纳米工艺带来了1.47x的改进，IPC带来了1.15x的改进，而设计带来了1.]提升了17倍。

就多线程性能而言，Ryzen 4000处理器已达到每瓦性能的两倍。大约25％的贡献来自IPC和设计优化，大约75％来自7nm工艺。

在Ifinity Fabric总线上，AMD还降低了每带宽的能耗。先进的7nm技术和动态功率优化使能源效率提高了75％，而在低功耗情况下带宽增加了77％。

Ryzen 4000系列电池寿命：操作系统系统级优化

除了提高能源效率外，Ryzen 4000系列处理器还致力于优化电池寿命，添加OS系统级的低功耗状态以及改善各种功耗状态的切换延迟。

在上一代笔记本处理器中，ACPI中只有一个功耗状态。 Ryzen 4000处理器有三种功耗状态。不同状态的切换和控制也更加灵活，不再完全依赖于操作系统调度。

对于音频，AMD引入了ACP（音频控制工具）功能，因为某些语音识别助手（例如Cornata和Alexa）需要在后台运行，但由于需要保持全速运行，因此无法保持全速运行。低。耗电但可以及时响应，启用此功能后，AMD可以节省20％的功耗。

Ryzen 4000处理器的IO接口：LPDDR4、NVMe，USBC都可用

作为平台，笔记本电脑不仅对处理器很重要，而且对IO接口也很重要。至此，Ryzen 4000也已完成。主流接口都可用，包括4xPCIe通道，NVMe和USB-C等。

在内存方面，Ryzen 4000系列集成了双通道内存主设备，该主设备支持LPDDR4X-4266和DDR4-3200内存，带宽分别达到68.3GB / s和512GB / s。

USB-C接口也是未来的趋势。 Ryzen 4000本机支持10Gbps的USB-C接口，并且可以支持2个4K显示输出通道，比USB4和Thunderbolt 3强大。

最后，Ryzen 4000系列处理器仍在努力提高安全性。普通消费者不知道这个问题，但是商用笔记本对安全性有更高的要求。

简而言之，在Ryzen 4000系列笔记本处理器上，AMD不仅升级了CPU和GPU的两个核心单元，而且从整个平台的角度全面增强了Ryzen笔记本的潜力。在相同功耗下，CPU性能提高了25％，GPU性能提高了60％，这两点足以使其替代轻薄笔记本电脑中当前的CPU + 25W GPU的常见组合。

如果功耗降低，AMD的Ryzen 4000H系列也将直接冲击游戏笔记本电脑市场。过去，AMD在这方面一直缺乏。这次，薄型笔记本电脑和游戏笔记本电脑将用一块石头杀死两只鸟。

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