Notebookcheck

AMD Ryzen Mobile (Raven Ridge) offiziell - Zurück zur Spitze?

Redaktion, 26.10.2017

Nach dem fulminanten Launch der Ryzen Desktop-Prozessoren, bringt AMD die neue Architektur nun auch in Notebooks. Gemeinsam mit einem Grafikkern basierend auf der neuen Vega Architektur will man damit Intel das Fürchten lehren. War man in der Vergangenheit bei der integrierten Grafik immer schon besser als Intel, soll nun auch der Prozessorpart glänzen können. In folgendem Artikel stellen wir die neue Architektur vor und zeigen erste Benchmarks von AMDs Referenz-Plattform.

Antreten muss man gegen die neuen Quad-Cores von Intel der 8. Generation (Kaby Lake-Refresh). Raven Ridge startet mit zwei 15 Watt APUs namens Ryzen 5 2500U und Ryzen 7 2700U und tritt damit direkt gegen den Core i5-8250U und Core i7-8550U an. Den Vorgänger Bristol Ridge möchte man damit in allen Belangen deutlich übertreffen.

Anfang 2018 stellte AMD dann auch die Desktop Modelle mit 65 Watt Ryzen 5 2400G und Ryzen 3 2200G vor.


Technische Facts

  • 4 Jahre in der Entwicklung
  • 209 mm² Die-Size
  • 4,5 Mrd Transistoren
  • 15-Watt-Versionen zum Launch, später mehr
  • DDR4-2400 Support, Desktop DDR4-2933
Die beiden Modelle Ryzen 7 2700U und Ryzen 5 2500U, die anfangs verfügbar sind.
Die beiden Modelle Ryzen 7 2700U und Ryzen 5 2500U, die anfangs verfügbar sind.
Modell Kerne Threads Takt GPU GPU Takt
Ryzen 5 2400G 4 8 3,6 - 3,9 GHz Vega 11 1250 MHz
Ryzen 3 2200G 4 4 3,5 - 3,7 GHz Vega 8 1100 MHz
Ryzen 7 2700U 4 8 2,2 - 3,8 GHz Vega 10 1300 MHz
Ryzen 5 2500U 4 8 2,0 - 3,6 GHz Vega 8 1100 MHz
Ryzen 3 2300U 4 4 2,0 - 3,4 GHz Vega 6 1100 MHz
Ryzen 3 2200U 2 4 2,5 - 3,4 GHz Vega 3 1000 MHz

Ryzen Prozessorkerne

Die Rechenkerne wurden laut AMD 1:1 von den Desktop-Octa-Core Prozessoren übernommen und bieten gerade im Vergleich zu den alten Excavator Modulen in Bristol Ridge einen deutlichen Vorteil. Eine detaillierte Beschreibung der Ryzen Architektur finden sie hier. Neu bei Mobile Ryzen sind Precision Boost 2 und Mobile XFR. Beide Technologien sind für den 15-Watt-Einsatz optimiert.

Trotz 15 Watt Einstufung sollen die vier Kerne im Ryzen 7 2700U im Mehrkerntest des Cinebench R15 den Core i7-8550U deutlich schlagen können. AMD zeigte in der Präsentation Werte eines Acer Spin 5, wobei diese im Vergleich mit unseren gemessenen i7-8550U Benchmarks jedoch etwas niedrig sind. Trotzdem bleibt in allen Fällen ein deutlicher Vorsprung. 

Auch der Ryzen 5 kann sich gegen den direkten Konkurrenten Core i5-8250U durchsetzen, der Abstand ist jedoch nicht ganz so beeindruckend.

Cinebench R15 - CPU Multi 64Bit
Asus Zephyrus GX501
Intel Core i7-7700HQ
735 Points ∼100%
AMD Reference Platform
AMD Ryzen 7 2700U
719 Points ∼98%
Dell XPS 13 i7-8550U
Intel Core i7-8550U
603 Points ∼82%
Acer Swift 3
AMD Ryzen 5 2500U
589 Points ∼80%
Acer Aspire 5 A517-51G-80L
Intel Core i7-8550U
585 Points ∼80%
Xiaomi Mi Notebook Pro i5
Intel Core i5-8250U
576 (min: 544.28, max: 575.47) Points ∼78%
Acer Swift 3 SF315-51G-57E5
Intel Core i5-8250U
560 Points ∼76%
Acer Swift 3 SF314-52G-89SL
Intel Core i7-8550U
550 Points ∼75%
Acer Spin 5 SP513-52N-566U
Intel Core i5-8250U
543 Points ∼74%
Acer Spin 5 SP513-52N-566U
Intel Core i5-8250U
538 (min: 467.61, max: 538.34) Points ∼73%
Intel Reference i7-8650U 15W
Intel Core i7-8650U
506 Points ∼69%
Lenovo ThinkPad T470s-20HGS00V00
Intel Core i7-7600U
368 Points ∼50%
Asus FX550IU-WSFX
AMD FX-9830P
301 Points ∼41%
HP Envy x360 15z m6-ar004dx
AMD FX-9800P
236 Points ∼32%

Im Einzelkerntest bewegt sich der Ryzen 7 2700U aus dem Labor auf Höhe des alten Core i7-7500U und wird vom i7-8550U durch den hohen Turbo Takt etwas abgehängt. Kein Vergleich jedoch mit dem alten FX-9800P der Bristol-Ridge-Generation, welcher nur die halbe Leistung erbringt.

Cinebench R15 - CPU Single 64Bit
Intel Reference i7-8650U 15W
Intel Core i7-8650U
175 Points ∼100%
Acer Aspire 5 A517-51G-80L
Intel Core i7-8550U
171 Points ∼98%
Acer Swift 3 SF314-52G-89SL
Intel Core i7-8550U
167 Points ∼95%
Dell XPS 13 i7-8550U
Intel Core i7-8550U
167 Points ∼95%
Lenovo ThinkPad T470s-20HGS00V00
Intel Core i7-7600U
162 Points ∼93%
Asus Zephyrus GX501
Intel Core i7-7700HQ
160 Points ∼91%
Acer Spin 5 SP513-52N-566U
Intel Core i5-8250U
145 Points ∼83%
Acer Swift 3 SF315-51G-57E5
Intel Core i5-8250U
145 Points ∼83%
Xiaomi Mi Notebook Pro i5
Intel Core i5-8250U
145 (min: 144.66, max: 144.78) Points ∼83%
AMD Reference Platform
AMD Ryzen 7 2700U
144 Points ∼82%
Acer Swift 3
AMD Ryzen 5 2500U
136 Points ∼78%
Asus FX550IU-WSFX
AMD FX-9830P
93 Points ∼53%
HP Envy x360 15z m6-ar004dx
AMD FX-9800P
74 Points ∼42%

Auch in weiteren von AMD zitierten Benchmarks sieht die Leistung für die 15-Watt-Klasse hervorragend aus. In POVRay, PCMark 10 und TrueCrypt 7.1a ist sogar der Ryzen 5 2500U schneller als der Core i7-8550U. Wenn man die schnelleren Testwerte unserer Datenbank im Cinebench einrechnet, ist der 2500U wohl etwas langsamer einzustufen. Der Core i5 könnte aber geschlagen werden. Nur im PassMark 9 kann der Intel Prozessor seine Stärken ausspielen. Hiermit möchte AMD zeigen, das sie nicht nur gewinnende Benchmarks ausgewählt haben.

Insgesamt eine starke Performancedemonstration auf dem Papier. Wie man aber bereits bei den Kaby-Lake-R-Notebooks sieht, hängt die tatsächliche Performance stark von der Implementierung im Notebook ab. Hier wird bei AMD leider sehr oft gespart, daher muss man auf die ersten Notebooks warten um eine genaue Aussage treffen zu können.

Vega Grafik

Im Vergleich zu den Zen Prozessorgrafikkernen, wurde bei der integrierten Vega Grafikkarte einiges für den Einsatz in den Stromspar-APUs angepasst. Die Features der Architektur bleiben jedoch gleich. Vega entspricht der 5. Generation der Graphics-Core-Next-Architektur (GCN 5). Maximal sind anscheinend 11 CUs (=704 Shader) möglich und zum Launch gibt es zwei APUs mit 10 bzw 8 CUs in Notebooks. Die Namen der mobilen Grafikkarten werden die CU-Anzahl widerspiegeln: AMD Radeon Vega 10 bzw. 8. Der Desktop Ryzen 5 2400G bietet alle 11 CUs.

Im Desktop konnte der Vega-Launch nicht sonderlich überzeugen, besonders im Hinblick auf Effizienz. Die älteren Radeon-RX-Chips in den MacBooks (z.B. Radeon Pro 555) jedoch konnten in unseren Tests durchaus mit Nvidia GPUs mithalten (Leistung und Stromverbrauch).

Neuheiten bei Vega

  • Zwei FP15 Befehle können parallel in der FP32 ALU ausgeführt werden
  • Verbesserte IPC-Performance (Instructions Per Clock)
  • Neue programmierbare Geometry Pipeline (2x Peak Throughput per Clock)
  • Primitive Shader (neue Shader Stage um verdeckte bzw. unnötige Polygone zu verwerfen)
  • Optimiert für höhere Taktraten
  • High-Bandwidth Cache Controller (Verbesserte gemeinsame Nutzung aller Speicherquellen von HBM2, NAND, RAM und SSD für große Datensets)
  • Tiled Rasterization (Draw Stream Binning Rasterizer)
  • Direct3d Feature Level 12_1 (im Vergleich zu 12_0 bei Polaris)

Bei den veröffentlichten Benchmarks von AMD für Radeon Vega 10 im Ryzen 7 zeigt sich eine deutlich bessere Leistung als z.B. Kabylake GT3e (Iris Plus 640, 3DMark Time Spy). Der Wert reiht sich knapp unter einer alten Radeon Pro 450 (MBP 15 Entry 2016) und über einer Nvidia Geforce 940MX ein. In Spielen führt der fehlende dedizierte Grafikspeicher aber meist zu einer etwas schwächere Leistung. 

durchschnittliche FPS bei 5 Minuten Gameplay, nur 512 MB Frame-Buffer
durchschnittliche FPS bei 5 Minuten Gameplay, nur 512 MB Frame-Buffer
3DMark - 2560x1440 Time Spy Score
Acer Swift 3 SF315-51G-57E5
NVIDIA GeForce MX150, Intel Core i5-8250U
1201 Points ∼100%
Apple MacBook Pro 15 2016 (2.6 GHz, 450)
AMD Radeon Pro 450, Intel Core i7-6700HQ
1074 Points ∼89%
AMD Reference Platform
AMD Radeon RX Vega 10, AMD Ryzen 7 2700U
915 Points ∼76%
Asus AsusPro P4540UQ-FY0056R
NVIDIA GeForce 940MX, Intel Core i5-7200U
633 Points ∼53%
A10-7850K Asus A88-XM-PLUS
AMD Radeon R7 512 Cores (Kaveri Desktop), AMD A10-7850K
567 Points ∼47%
no name
Intel UHD Graphics 630, Intel Core i7-8700K
503 Points ∼42%
Microsoft Surface Laptop i7
Intel Iris Plus Graphics 640, Intel Core i7-7660U
476 Points ∼40%
Asus ZenBook Flip S UX370
Intel HD Graphics 620, Intel Core i5-7200U
380 Points ∼32%
MSI CX61 2QC 2970M MS-16GD
NVIDIA GeForce 920M, Intel Celeron 2970M
363 Points ∼30%
HP EliteBook 725 G4
AMD Radeon R7 (Bristol Ridge), AMD PRO A12-9800B
338 Points ∼28%

Multimedia

unterstützte Video-Codecs zur Hardware-Unterstützung
unterstützte Video-Codecs zur Hardware-Unterstützung

Ein weiterer größerer Part der APU ist den Multimedia-Funktionen vorbehalten. Im Vergleich zum Vorgänger hat sich hier jedoch anscheinend nichts verändert. Die Hardware ist weiterhin bereit für Netflix in 4k mit HDR (die Treiber zum Launch jedoch noch nicht, die Playready-Zertifizierung soll erst mit einem späteren Treiber kommen). Des Weiteren unterstützt die APU HDR, FreeSync 2 und 4K/60Hz Display.

AMD SenseMI

Unter dem SenseMI Banner fasst AMD die Funktionen Pure Power, Precision Boost 2, Mobile XFR, Neural Net Prediction und Smart Prefetch zusammen. Neu für die mobile APU ist Precision Boost 2, womit die Taktfrequenz noch feiner in 25 MHz Schritten gesteuert werden kann. Diese kleinen Schritte sind auch für die Vega Grafikkarte möglich.

Zudem ist Mobile XFR (mXRF) ein neues Feature, mit dem AMD gute Kühllösungen in Notebooks mit einer höheren Performance (= längere Boost-Phasen) belohnen kann. Auch die Oberflächentemperaturen der Bauteile, die der User berührt (Skin Temperature) können bei sauber implementierten Notebooks in die Berechnung aufgenommen werden (wie bei Bristol Ridge). Hier muss jedoch der Notebookhersteller mit AMD zusammenarbeiten und zahlreiche Sensoren verbauen. Ein Aufwand, der in günstigen Notebooks wohl nicht betrieben wird.

Energie-Effizienz

Bis jetzt nutzen die APUs von AMD, aber auch die SoCs von Intel, getrennte Power Rails zur Stromversorgung von Prozessorteil und Grafikkarte. Dadurch musste man für beide einen Overhead einrechnen und war in Bezug auf die maximal zur Verfügung stehende Gesamtleistung limitiert. Durch die gemeinsame Leitung (Unified VDD Power Rail) konnte man die maximale Stromstärke um 36% reduzieren und trotzdem höhere CPU- oder GPU-Stromspitzen ermöglichen (da es in der Praxis kaum zur kompletten Auslastung von CPU und GPU kommt).

Die Spannungswandler (vreg) sind in zwei Stages aufgeteilt. Zuerst gibt es die Spannungswandler auf dem Mainboard und in einer zweiten Phase noch zahlreiche digitale LDOs (Low-Dropout Regulator), welche die Grafikkarte, CPU-Region und auch die CPU-Kerne einzeln ansteuern können. Diese können auch als Power Gate verwendet werden, wenn der Teil nicht benutzt wird. Damit können nun die einzelnen Prozessorkerne pro Kern eine verschiedene Spannung erhalten und effizienter rechnen. Obwohl die einzelnen Kerne der Grafikkarte nicht getrennt angesteuert werden (beim kleinen Polaris Chip pro CU möglich), kann bei niedriger Nutzung 95% der GPU abgeschaltet werden, um Strom zu sparen.

Durch die zahlreichen Effizienzverbesserungen (und auch den kleineren Produktionsprozess von 14 nm versus 28 nm), konnte AMD die Akkulaufzeit im Vergleich zur Bristol Ridge Generation noch deutlich steigern. Im MobileMark 14 gibt AMD z.B. 26% längere Laufzeiten von ihrer Referenzplattform an. Weiters sind nun auch dünnere Notebooks dank einer geringeren Höhe des Chips (-24 % auf 1,38 mm) möglich.

Insgesamt sieht sich AMD mit dem neuen Ryzen APUs deutlich vor den Kaby-Lake-Refresh-Chips von Intel. Nur bei der I/O Performance (CrystalDiskMark bei SSDs) und einzelnen Benchmarks gesteht AMD leichte Rückstände ein. Gerade im Notebook ist die Leistung und Effizienz jedoch auch sehr von den verbauten Komponenten abhängig. Hier hatte AMD in der Vergangenheit immer das Problem, nur wenige gute Implementierungen von Partnern vorweisen zu können. Oft litt die Effizienz and günstigen Bauteilen und auch die Ausstattung mit Single-Channel-Speicher, schwachen TN-Displays und langsamen Festplatten machte die APUs uninteressant. Die Krone setzte das nur schlecht funktionierende Dual-Graphics-System mit zusätzlicher dedizierter Grafikkarte auf, für die der Treibersupport und dadurch die Leistung immer schwach war. Zumindest dieses Hybrid-Crossfire soll uns für Ryzen nun aber erspart bleiben.

Notebooks zum Launch

Anfangs wird die mobile Ryzen APU in drei Geräten (zum Weihnachtsgeschäft) launchen. Das HP Envy X360 mit Ryzen 5 2500U (und Dual-Channel-Speicher entgegen den Leaks), das Lenovo IdeaPad 720S als sehr dünnes Gerät mit Ryzen 5 2500U oder Ryzen 7 2700U aber jedoch nur Single-Channel DDR4-2133 und das Acer Swift 3. In 2018 sollen dann weitere Notebooks sowie weitere APUs mit höheren TDP-Einstufungen (Desktop?) folgen.

Lenovo Ideapad 720S
Lenovo Ideapad 720S
HP Envy X360
HP Envy X360
Acer Swift 3 (auch mit dedizierter Grafik erhältlich)
Acer Swift 3 (auch mit dedizierter Grafik erhältlich)
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Autor: Redaktion, 26.10.2017 (Update: 12.02.2018)