Test • AMD Ryzen 7 8700G & Ryzen 5 8600G / 8500G : des APU pouvant enfin se passer de carte graphique ?

Ryzen 8000 : comme un air de famille

Conséquence de la pandémie, retard(s) dans la mise au point ou simple complexification des procédés de mise au point de processeur… les raisons sont multiples, mais le résultat est le même : la valse tick tock est terminée, et les gains faramineux de performances d’une année sur l’autre s’amenuisent. Ainsi, le principal attrait de cette nouvelle famille 8000 d’AMD est davantage son existence que sa technologie, puisque les briques de base assemblées (à savoir Zen4 côté CPU et RDNA3 côté GPU) ont toutes déjà été étrennées — en version plus musclée qui plus est — dans d’autres produits. Est-ce que cela signe pour autant des produits moroses et inintéressants ? Loin de là, puisque c’est bien dans ces gammes bonnes à tout faire que se niche la majorité des ventes… et la progression du rapport performance/prix. Toutefois, quelques nouveautés sont introduites pour la première fois sur les PC de bureau : voyons lesquelles.

De l’hétérogène, enfin chez les rouges… ?

Alors qu’Intel avait annoncé l’arrivée de cœurs de multiples microarchitectures sur un même die avec Alder Lake, soit il y a un peu plus de deux ans déjà, l’équivalent rouge a été le fruit d’une gestation plus longue. Deux raisons explique cela : d’une part, AMD n’avait pas de gamme « basse consommation » dédiée (à l’inverse des Atom bleus, qui se basaient sur une architecture distincte de la gamme « Core »), et n’a pas les ressources pour en pondre une en si peu de temps. D’autre part, le placement de la firme de Lisa Su comme un concurrent sur le plan de l’efficacité au détriment de la performance monothread pure, implique un design légèrement moins complexe des cœurs (en témoigne par exemple l’absence d’unités dédiées AVX-512 sur Zen4). Ainsi, l’intérêt de combiner une architecture moins gourmande est réduit, ce qui a mené aux déclarations du type « notre architecture Zen est capable de faire à la fois aussi bien que les P-Core et les E-Core d’Intel  ». En pratique et derrière cette communication marketing, tout n’est évidemment pas aussi tranché !

La preuve en est avec ces APU 8000G. Si, en interne, nous retrouvons un Zen4 déjà amplement testé, les versions 8500G et 8300G — qui ne sont donc pas encore sur le banc de test ici — font usage du fameux cœur Zen4c. Késako ? Hé bien, puisque AMD ne peut pas rebâtir une microarchitecture à partir de rien, la firme agit là où la marge de manœuvre est disponible : la gravure ! Puisque le but est de castrer la consommation, une partie du cache passe à la trappe (16 Mio par Compute Cluster [CCX], contre 32 Mio pour Zen4 « normal »), et le curseur des contraintes côté lithographie est réglé sur « économie d’énergie ». Cela tombe bien, la physique nous indique qu’une meilleure consommation est aussi une densité réduite : de quoi afficher une réduction de 35 % sur la taille du cœur + L2 (sans compter la castration du L3, qui fait, lui, partie de l'uncore) et ainsi le vendre ces CPU à base de Zen 4c comme optimisés pour la performance multicœur. Quelle chance !

Pas la peine de chercher une différence : y a rien de neuf dans la microarchi !

L’IA, l’IA partout !

À l’opposé des cœurs Zen4c disponibles uniquement sur les deux APU les moins hauts en gamme, AMD est fier de sortir son NPU (Neural Processing Unit, un accélérateur de machine learning) « Ryzen IA » de la manche pour les Ryzen 7 8700G et Ryzen 6 8600G. Là encore, l’exclusivité n’est pas de mise, puisque nous avions déjà vu ce « XDNA » arriver sur les APU Phoenix en mai dernier, au passage équipés des mêmes dies que ces 8000G, adoptant des cadences moindres.

En pratique, cet XDNA renferme un accélérateur de réseau de neurones tout droit sorti du rachat de Xilinx (février 2022), se basant sur des AI engines. Afin de rationaliser les designs, c’est cette même architecture d’accélérateurs que nous retrouvons sous le capot des SoC Versal, des puces rassemblant également des cœurs Arm, de la HBM (en option) et un bon gros FPGA.

En interne, XDNA est en fait d’un réseau systolique (agencement 2D en mesh) à la structure générale proche des Tensor Cores de NVIDIA, mais en plus flexibles — et donc plus complexe. Dans ce NPU AMD, nous retrouvons ainsi des cœurs VLIW intégrants une partie scalaire RISC, des unités vectorielles « Enhanced AI Vector Extensions » dont la recette est gardée secrète, un buffer local de 64 Kio et un espace de stockage restreint dédié aux instructions. Au sein de ce réseau bidimensionnel de cœurs se trouvent également distribuées des tuiles de mémoire pour un total de 38 Mio.

Le réseau systolique en vue d’ensemble à gauche/haut, le zoom sur un cœur à droite/bas

Lors des tâches d’inférence (c’est-à-dire en utilisant un réseau déjà entraîné), les données circulent à partir de ces tuiles pour être traitées en parallèle sur tous les cœurs du mesh : de quoi offrir un ratio performance/consommation attrayant par rapport à une exécution purement CPU, d’autant plus que la fréquence d’opération, 1,3 GHz maximum, est loin d’être ridicule pour un accélérateur dédié. Encore faut-il avoir un compilateur capable d’exploiter correctement le bousin, ce pourquoi le design est remis sur le devant de la scène après plus de six mois de service. Dans la pratique, il peut maintenant être utilisé comme un coprocesseur et accélérer plus de mille tâches réparties dans une douzaine de logiciels, essentiellement en matière de traitement d’images, de son et de vidéos.

C’en est fini pour les nouveautés technologiques et architecturales, passons désormais à une analyse de la puce en substrat et en silicium page suivante.