產品布局面面俱到AMD銳龍5000系列移動處理器解析

張一山

在銳龍4000系列移動處理器大獲成功后，AMD推出了Zen 3架構的銳龍5000系列桌面處理器，憑借超高的IPC和優異的架構設計，奪下了桌面市場處理器性能之王的寶座。接下來，AMD把Zen 3處理器帶向了移動市場，它就是本文的主角——AMD銳龍5000系列移動處理器產品。

AMD銳龍5000系列移動處理器產品解析

AMD銳龍5000系列移動處理器分為3個系列（PRO商用系列和一般玩家關系不太大），其中H系列是高性能的代表，面向游戲玩家和對l生能有要求的用戶。這部分處理器的TDP典型值最低為35W，最高可達45W，它們是全部采用Zen 3架構的處理器。在H系列之外，AMD還帶來了U系列，面向超輕薄筆記本電腦、超低功耗場合等，這個系列的處理器TDP典型值均為15W，不過混合了Zen 2架構和Zen 3架構，具體的識別方法為，凡是型號第二位數字為偶數的，就是Zen 2架構的產品，凡是型號第二位數字是奇數的，就是Zen 3架構的產品。考慮到目前Zen 2架構的銳龍4000系列移動處理器依舊在市場上頗具競爭力，因此AMD在對性能不是很看重的超便攜市場混用兩代不同的CPU架構的做法就可以理解了。

H系列：HS系列數量大增，HX系列不鎖倍頻

對H系列而言，AMD又細分了H、HS和HX三個系列。其中HS系列高達4款產品，分別是銳龍9 5980HS、銳龍9 5900HS、銳龍7 5800HS和銳龍5 5600HS。HS系列的特點是在基本規格沒有縮減，運行頻率沒有降低的情況下，將TDP降低至最高35W。其中最典型的銳龍9 5900HS擁有8核心16線程、最大Boost頻率高達4.6GHz，基準頻率也高達3.OGHz，其內部集成的8核心Vega顯卡核心頻率最高可達2.1GHz。

AMD宣稱，HS系列處理器是面向便攜游戲筆記本電腦而提供的，這部分產品對CPU、GPU的性能要求很高，但是又強調便攜性，因此需要在提供盡可能高的性能的情況下限制TDP數值。相對應的，英特爾最新推出的第十一代酷睿移動系列處理器中的“H35”系列面向的也是這個市場，不過由于架構、制程等原因，英特爾的產品最多只擁有4個CPU核心，相比AMD要略遜一籌。

此外，AMD還為銳龍5000系列移動處理器推出了全新的HX系列。相比H系列和HS系列，HX系列的特點在于TDP功耗可以根據廠商配置需求提高至45W以上，同時開放了超頻功能，這也是AMD首次在移動平臺推出TDP和頻率可以自行調整的處理器產品。目前公布的型號包括銳龍9 5980HX和銳龍9 5900HX，這2款處理器的CPU核心均采用8核心16線程，其中前者最大Boost頻率高達4.8GHz，后者為4.6GHz，不過兩者的基準頻率均為3.3GHz。顯卡方面，兩者都集成8核心、最高頻率為2.1GHz的Vega GPU。從產品角度考慮，銳龍9 5980HX和銳龍9 5900HX只是Boost頻率相差了0.2GHz，其中前者應該是擁有更好體質和頻率特性的產品，后者則略遜一籌。考慮到這兩款處理器對超頻的支持，狂熱玩家又不知道要在筆記本電腦上玩出什么樣的神仙頻率了。

由于AMD增加了HX型號且HS型號變多，相應的普通H系列處理器就略少一些。比如上一代頂級處理器銳龍9 4900H本代就缺乏對應的H系列產品。實際上H系列產品縮水至只有2款，分別是銳龍7 5800H和銳龍55600H，它們和銳龍7 5800H S/銳龍55600HS的規格基本相同，只是TDP提升至45W。

從H系列整體產品布局來看，憑借全新的Zen 3架構、7nm工藝和VegaGPU，AMD在銳龍5000 H系列移動處理器的布局上顯得比較輕松，畢竟旗下產品在規格、性能和架構特性方面都要超出競爭對手不少，尤其是HS系列產品高達4款，顯示了AMD對輕薄型高性能游戲筆記本電腦市場的重視。另外，HX系列的出現使得AMD首次在移動平臺布置了可超頻這樣的DIY因素，想必會成為頂級性能筆記本電腦的標配。AMD本代H系列處理器總計8款產品，只有2款產品采用了6核心1 2線程方案，其余6款都是8核心16線程，這6款產品之間只存在頻率和TDP的差異。這樣一來的好處是，更多的用戶可以體驗到8核心16線程的極速享受，但問題就是不同型號產品之間的性能可能無法拉得太開，可能會出現內部競爭的情況。就目前的產品型號和定位來看，性價比最高的應該是銳龍7 5800HS，這款處理器除了頻率略低外，性能、規格、功耗等表現均非常不錯，有可能成為AMD銳龍5000 H系列移動處理器上市后的爆款。

U系列：Zen 3領銜、Zen2亂入

AMD銳龍5000系列移動處理器中的U系列產品只有6款，其中有3款采用的是去年發布的Zen 2架構，另外3款處理器則采用的是Zen 3架構，它們分別是銳龍7 5800U、銳龍5 5600U和銳龍3 5400U。由于架構的差異，采用Zen 3架構的產品的緩存容量要顯著大于采用Zen 2架構的產品，比如Zen 3架構的銳龍7 5800U的緩存為20MB，Zen 2架構的銳龍7 5700U緩存僅為12MB，這也是用來區別Zen 3架構和Zen 2架構的重要參數之_。

先來看Zen 3架構的3款產品。銳龍7 5800U、銳龍5 5600U和銳龍35400U的核心和線程數量分別是8核心16線程、6核心12線程和4核心8線程，依次遞減。最大Boost頻率方面則是從4.3GHz、4.2GHz到4.OGHz依次遞減。基準頻率方面，由于TDP只有15W，因此基準頻率反而會隨著核心數量減少而上升，這3款產品的基準頻率分別是1.9GHz、2.3GHz和2.6GHz。在GPU方面，3款全新處理器從高到低分別擁有8個、7個和6個Vega核心，GPU頻率也從2.OGHz、1.8GHz到1.6GHz依次降低。

除了Zen 3架構外，Zen 2架構的3款產品和之前發布的銳龍4000系列移動處理器的相關產品相比，基本上是頻率小幅度調整的產物。目前Zen 2架構在超低功耗市場上依舊強勢，AMD在這里將其引入U系列銳龍5000系列移動處理器也是很合理的，如果消費者更喜歡Zen 3架構的話，那么在選擇時多注意型號差別就可以了。

總的來說，AMD銳龍5000系列移動處理器在產品型號和規格方面可以說做到了“面面俱到、覆蓋全面”，基本上所有的用戶都能在這14款處理器中找到自己的目標產品。無論是超輕薄還是頂級性能;無論是注重游戲還是移動辦公;無論是超長續航還是DIY超頻，AMD在擁有了更多技術、市場和行業資源后，產品布局也顯得更為成熟、更為精準，值得贊賞。

架構大升級：銳龍5000系列移動處理器技術解析

在看完了有關產品的分析之后，接下來再和大家一起聊聊有關銳龍5000系列移動處理器在架構和技術方面的內容。

APU：代號Cezanne

AMD銳龍5000系列移動處理器本身并不是單獨的CPU或者GPU，它是一顆集成了CPU和GPU的APU，也可以被稱為SoC，其內部研發代號被稱為Cezanne。Cezanne的CPU部分采用的是Zen 3架構（另外3款采用Zen2架構的處理器除外），GPU部分則采用的是Vega架構。除了CPU和GPU外，Cezanne本身還內置了包括多媒體、視頻編解碼、內存控制器、總線、PCle控制器、SATA、USB、NVMe等大量的功能模塊。AMD也展示了Cezanne內部各個模塊和架構的布局和連接情況。其中值得關注的信息包括新的處理器提供了原生USB-C的支持，擁有2個NVMe接口，支持外置PCle 3.O x8圖形接口，采用了第二代顯示控制器、第二代視頻解碼單元和第三代音頻APC單元。針對總線方面，從AMD給出的示意圖中可以看出，Cezanne中央布置了AMD的Infinity Fabric總線，不過這張圖的畫法對總線在處理器內部的應用情況表示不是很清楚，沒有明確表明是否采用環形總線方案。一般來說，考慮到如此多的設備要掛接在一個總線系統上，采用環形總線方案是最方便、快捷的，AMD在這里應該也不會有太多別的方案可以選擇。

在處理器設計方面，AMD也提供了一些信息。AMD宣稱自己在多年前就考慮了Zen 2向Zen 3的過渡，因此整個處理器的設計采用了模塊化的總線架構和模塊化的物理設計流程，使得AMD在上一代產品完成后迅速轉向Zen 3架構。由于速度很快，因此新處理器的流片僅僅在Zen2發布后幾個月就完成了（這可能也是沒趕上RDNA GPU的原因之一）。另外，AMD還充分考慮了OEM伙伴的需求，銳龍5000系列移動處理器在接口上是兼容前代銳龍4000系列移動處理器的，因此OEM伙伴也不需要太多改動就可以直接集成、驗證，縮短了開發時間。在產品型號方面，AMD應該目前只設計了一顆芯片，通過不同的屏蔽方式和測試來獲得不同的規格，這也是H系列處理器中大量規格近似的原因之一。

內存控制器：加入節能設計和LPDDR4X支持

在總線之外，架構圖最左邊的藍色模塊是2個可伸縮配置內存控制器，支持DDR4和LPDDR4X，總位寬是128bit，支持DDR4 3200和LPDDR44266兩種規格，考慮到LPDDR4的單芯片位寬只有32bit，因此支持雙通道芯片的設計，這樣就可以填滿整個128bit內存控制器位寬。由于LPODR4在功耗上的顯著優勢，因此目前超輕薄設備都提供了對其支持，雖然延遲性能要略差一些，但對于超輕薄設備而言反倒不需要太過關心性能，AMD在這里的設計是合適的，更為貼近市場和用戶。

另外，AMD還介紹了新處理器在內存控制方面的新技術應用情況。AMD現在為內存控制器的PHY部分加入了休眠電源狀態，使得內存控制器可以在低負載情況下進入休眠狀態以降低功耗，并且切換滿載和低負載狀態的速度也更快了。為了達成這個目的，內存控制器的PHY部分目前采用的是旁路低壓電源供電，不再和其他設備捆綁，這樣也提高了能耗效率。根據AMD的數據，內存控制器新的設計帶來了20%的功耗節省。

CPU：Zen 3上陣，緩存設計大改

在CPU部分，Cezanne采用的是一個8核心CPU模塊，也就是使用了一個完整的Zen 3架構CCD，包含16MB的L3緩存、8個CPU核心。有關Zen 3架構的相關內容，本刊已經多次介紹，在本文中就不再贅述，其主要特點是進一步提升了IPC性能、降低了8核心CCD的延遲以及帶來了更高的性能功耗比等。

除了CPU架構改換為Zen 3外，緩存方面的設計值得單獨提及。新處理器的L3緩存容量是之前Zen 2架構的2倍，構成模式則是從分離式改為一體式。之前Zen 2架構在CCD之下還有一層CCX層級，1個CCX內包含了4MB L3和4個CPU核心，2個ccx組成一個完整的CCD。Zen 3架構相比Zen 2架構最大的改變就是L3使用方式和容量的變化，Zen 3架構將整個CCD內的L3緩存合為一體并翻倍容量后，使得每個CPU核心都可以訪問全部16MB緩存，與此對應的是之前Zen 2架構的CPU實際上真正有意義的只有自己CCX內的4MB緩存，巨大的緩存差異帶來了Zen 3架構相對Zen 2架構在大部分場合尤其是緩存敏感型應用顯著的性能提升，最典型的就是游戲性能。毫不夸張地說，Zen 3架構在緩存方面的改變所帶來的性能提升不亞于核心架構的改良。

GPU：挖掘架構潛力，性能再度提升

GPU部分，新處理器采用了在銳龍4000系列移動處理器上使用的Vega架構，基本架構沒有太多變化。出現這個情況的原因可能是新處理器在研發周期方面和新的GPU架構錯開;另外也可能是Zen 3架構的CPU模塊面積較大，再加上增加了的L3緩存，可能AMD沒有太多空間再去布置RDNA架構的GPU，另外可能現在的Vega GPU也能夠滿足市場需求。雖然架構沒有更新，但是AMD還是努力在本代GPU的性能、效能方面做了提升。相比上代產品，現在內置的GPU頻率最高可達2.1GHz，提升了350MHz，并且可以在高負載下維持更長的時間。在能耗控制方面，新加入了頻率預測模型和圖形部分的動態能量管理（DEM）功能，此外AMD還降低了GPU的最低電壓，并改進了GPU部分的功率調節功能。GPU部分的功耗預算也增加了，主要是由于Infinity Fab ric總線和CPU核心功耗降低所“擠出來”的一點余量。這些設計加起來使得銳龍5000系列移動處理器的GPU性能最高可達FP32模式下2150GFLOPS或者FP16模式下4300GLOPS，相比早期銳龍7 3700U提升了71%，比上代產品提升了大約10%。

功耗控制：CPPC技術正式登場

在功耗控制方面，AMD宣布將CPPC技術帶到銳龍5000系列移動處理器上來。CPPC是指“Collaborative Power Performance Control”，協同功率和性能控制技術。這項技術在銳龍4000系列臺式機處理器上已經有一些應用。其主要功能是在臺式機上向系統提供當前最快速的核心的報告，以實現最出色的單線程性能等。在銳龍5000系列移動處理器上，CPPC技術目前實現了3個重要功能，一是選擇性能最高的核心，使得系統的任務盡量在這個核心上完成。二是快速調整核心頻率，使得調整核心頻率的延遲從之前的30ms大幅度降低至1-2ms。第三則是提供更寬泛且更細致的頻率狀態調整，相比之前P-STATE定義的不同電源狀態和不同狀態之間的切換，CPPC提供了從最高性能到最低性能之間的幾乎無極的調解模式，處理器可以在所有模式之間根據需求任意切換，電壓控制和頻率選擇更為精確。

除了CPPC外，AMD還展示了銳龍5000系列處理器在電壓控制方面的獨特設計。之前的銳龍4000系列移動處理器的CPU、GPU內核部分都采用同一個電壓域綁定管理，因此無論處理器核心頻率高還是低、GPU頻率高還是低，CPU和GPU都運行在1.1V的電壓下，這對頻率和功耗表現來說不夠完美。現在，新的處理器支持更細粒度的管理，所有CPU核心、GPU核心都解綁了，CPU核心根據不同的工作負載、頻率等情況提供不同的電壓值，比如在某核心工作在3.9GHz下提供0.9V電壓，同時某核心工作在1.6GHz下則提供0.6V電壓。除了CPU外，操作系統也可以根據執行任務的情況來配合CPU進一步進行電壓、頻率的調整，從而最大限度在有限的TDP范圍內挖掘性能。總的來看，考慮到電壓和功耗成平方比值關系，AMD在功耗方面的設計大大提高了處理器的能效比。

AMD還展示了一些銳龍5000系列移動處理器針對上代產品的功耗改進情況。在SoC對比中，新的處理器功耗在待機狀態、休眠狀態、視頻播放和MobileMark 2018測試狀態下，分別只有上代產品的74%、53%、77%和82%。在系統功耗方面，采用新處理器的系統在待機狀態、休眠狀態、視頻播放和MobileMark 2018測試狀態下，分別比上代產品多運行20小時、3.9小時、1.1小時和2.0小時。節能效果顯著。AMD的數據顯示，新的處理器在一般應用狀態下可以堅持17.5小時，播放視頻可以堅持21小時。

性能提升顯著：穩定的移動性能之王

根據AMD的數據，由于更換了Zen 3架構，銳龍5000系列移動處理器中采用Zen 3架構的產品無論是單線程、多線程、生產力、圖形等性能相比上代產品都有顯著提升，同時也顯著勝出英特爾相關產品。

具體數據方面，U系列產品的單線程性能最高的是銳龍7 5800U，相比上代銳龍7 4800U提升了16%。銳龍7 5800U在生產力測試中性能大概是英特爾酷睿i7-1165G7的0.98倍到1.22倍不等，綜合計算平均領先了約10%。中端的銳龍5 5600U對比英特爾酷睿i5 -1135G7，游戲性能平均領先6%，不過在《堡壘之夜》和《魔獸世界》上略有差距，但都不大，《英雄聯盟》更是領先對手40%之多，令人咋舌。

根據AMD數據，銳龍9 5900HX對比英特爾酷睿i9-10980HK的話，基本上單線程、綜合、游戲性能都是以碾壓的態勢出現的，分別領先競爭對手14%、37%和21%。另外，AMD還特別提到，銳龍5 5600H在多線程性能方面勝出之前發布的第一代銳龍線程撕裂者處理器1900X，更高端的銳龍9 5900HX更是領先31%。最后，考慮到新的銳龍5000系列處理器現在已經可以搭配頂級移動顯卡組成移動游戲站，AMD還特別展示了銳龍9 5900HX搭配英偉達的RTX 3080顯卡的性能，大部分游戲在1080p、高畫質下都能超過lOOfps，最低也有85fps。

最后再來看看有關新處理器的產品上市情況。根據AMD的統計，目前銳龍5000系列移動處理器的筆記本電腦產品正在有序上市中，發布會上已經公布了包括宏基、華為、華碩、惠普、小米、LG、MSI、聯想、技嘉等廠商的數十款筆記本電腦，其中超輕薄產品有大約12款，創作人員使用的工作平臺目前已有3款，游戲筆記本最多，超過19款。AMD還公布了一個數字是銳龍4000系列移動處理器一共有大約100款產品上市，而在銳龍5000系列移動處理器這一代，大約會有150款產品上市，涵蓋各個用途和定位，全方位滿足消費者的需求。

總的來看，銳龍5000系列移動處理器堪稱AMD在移動處理器市場投下的一枚重磅炸彈。憑借Zen 3架構、全面改進的內部設計、全面加強的能耗控制技術等，新的銳龍5000系列移動處理器肯定會帶來移動市場的大變革并對英特爾形成強大的沖擊。畢竟，現在市場上能提供超輕薄系列的8核心處理器產品的只有AMD一家，能提供35W的8核心處理器來打造輕薄游戲筆記本電腦的也只有AMD-家，再加上AMD在性能級筆記本電腦上的顯著優勢，2021年的筆記本電腦市場，真的頗有趣味，令人期待。