Postpandemijski procesori
Na tržište su izašle nove generacije procesora koje su promenile način na koji gledamo na njihovu arhitekturu. Ali pored broja jezgara, aktuelna CPU priča ima još mnogo više slojeva i detalja.
Povećanje broja jezgara po procesoru i AMD i Intel obilato koriste u međusobnoj borbi za prevlast na tržištu. Ono što je pre samo desetak godina bilo zamislivo samo u ozbiljnijim serverskim okruženjima, sada je dostupno desktop korisnicima, i to po ceni koja je drastično opala.
Softverska i hardverska priča su vezane za onu drevnu alegoriju sa kokoškom i jajetom – uvek je pitanje postoji li softver koji će iskoristiti nove hardverske mogućnosti ili se čeka da se pojavi dovoljno moćan hardver koji će otvoriti nove softverske mogućnosti. S aktuelnim generacijama AMD-ovih i Intel-ovih procesora, možemo konstatovati da su performanse toliko povećane da je sada, sem u sasvim specijalnim situacijama (3D rendering, fizičke simulacije itd.), softver na potezu – treba upotrebiti svu tu sirovu snagu koja je na raspolaganju.
Čitaoci koji ne prate previše dešavanja na hardverskoj sceni često nas pitaju: „Imam već šest-sedam godina star računar, da li ima smisla nešto menjati?“ Ukoliko se oseća potreba za nečim bržim, odgovor je jasan, ali ne isključivo zbog snage procesora, već i zbog kompletne platforme koja nudi više mogućnosti i
bolje performanse.
Intel i AMD, nekad i sad
Nekadašnji high-end desktop procesori sa četiri fizička i četiri logička jezgra, npr. core i7 7700K, sada predstavljaju apsolutni minimum. Ne samo što se tiče performansi, već je najjeftiniji Intel-ov procesor 13. generacije upravo u ovoj konfiguraciji. Jači modeli imaju sve više jezgara, core i9 13900K čak 24, s tim što je Intel u trci sa AMD-om uveo još jednu komplikaciju: efficient i performance jezgra. Drugi tip je tu da omogući manju potrošnju energije i manje zagrevanja u odgovarajućim uslovima, dok su performance
jezgra poznate Intel-ove jedinice sa hyper threading-om.
Iako nema mnogo aplikacija koje mogu da pojedinačno upregnu sva jezgra, prosečan korisnik će od novih procesora dobiti veliko poboljšanje performansi zbog veće efikasnosti jezgara po kloku (jedinici takta procesora), uz brži ukupni radni takt nego kod ranijih modela procesora. Istina, broj jezgara i radni takt doprinose da se trinaesta Intel generacija pakleno zagreva pod punim opterećenjem, ali ovakve optimizacije su bile neophodne i to stvara nedoumice kod korisnika.
Sa AMD-ove strane priče dileme nema, jer su u ponudi procesori s velikim brojem „čistih“ performance jezgara. Od momenta predstavljanja Zen1 arhitekture u Ryzen procesorima, AMD sa svakom sledećom iteracijom zahvata sve veći segment tržišta i postaje izbor korisnika koji traže maksimalne performanse.
Na početku Zen puta moralo se ići sa agresivnom cenovnom politikom kako bi se kupci privukli, ali sada je AMD taj koji u više situacija drži krunu performansi sa Zen4 generacijom procesora. Stoga je „crveni“ CPU skuplji od „plavog“, što pre samo nekoliko godina nije moglo da se zamisli.
AMD-ove tajne
AMD kao najpovoljniju opciju nudi Ryzen 5 7600 u 6 (12) konfiguraciji, dok je najjači desktop model Ryzen 9 7950X3D sa čak 16 (32) jezgara. Performanse ovoga puta nećemo porediti do detalja, ali generalno govoreći u većini situacija Zen4 je brža i bolja opcija.
Jedan od aduta su 3D cache verzije određenih procesora, gde ja AMD našao način da keš pakuje jedan preko drugog, „u visinu“. Na ovaj način se dobija drastično više keš memorija bez povećanja površine jezgra. Veliki broj aplikacija, a posebno igre, pozitivno reaguju na postojanje dodatne keš memorije. Tako su sada najbrži procesori upravo oni koji poseduju 3D keš – Intel-ovo dugogodišnje nedodirljivo kraljevstvo, svet igara, je sada uzdrmano.
Još jedna AMD-ova karta je Zen3 serija procesora. Pored znatno niže cene, tu je i kompatibilnost sa starom AM4 platformom, što donosi ogroman izbor dobrih i jeftinih matičnih ploča. Uz to se koristi DDR4 memorija koje ima napretek, što smanjuje ukupnu cenu računara. Naravno, lepše je slediti najsvežiji memorijski standard, ali je uvek pitanje koliko to ima smisla, posebno u momentu kada je nova generacija još uvek na početku svog tehnološkog veka.
Brzo s memorijom
DDR5 ima dva odvojena 40-bitna kanala (8 bita je tu za ECC), dok DDR4 koristi jedan 64-bitni kanal (8 bita je i ovde za ECC). Kako memorijski kontroleri u desktop procesorima i dalje podržavaju rad na dva kanala, DDR5 memorija ostaje sada samo kao opcija za budućnost kada se pojave desktop procesori sa četvorokanalnim memorijskom kontrolerom.
DDR4 i DDR5 memorije nisu kompatibilne, što zahteva upotrebu različitih matičnih ploča. Tako se korisnik mora opredeliti za DDR4 ili DDR5, jer kasnija eventualna želja za prelazak na DDR5 povlači i promenu matične ploče
RCD kontroler na DDR5 modulu može da uradi četiri operacije po strani modula u jednom kloku, dok je kod DDR4 memorije limit bio dve operacije. Pored toga, maksimalni upis podataka po kloku je povećan
sa osam bajta kod DDR4 na ukupno 16 bajta kod DDR5 modula po svakom pinu.
DDR5 standard ima i opciju upotrebe memorijskih čipova većeg kapaciteta, što teorijski nudi mnogo veće količine memorije u matičnoj ploči sa istim brojem modula. Tako neki proizvođači za kraj godine najavljuju pojavu modula kapaciteta od čak 1 TB, što otvara mogućnost upotrebe desktop platforme u razne svrhe.
Koliko je sve to brže?
Kada se pogledaju poboljšanja arhitekture uz DDR5 memoriju, mogao bi se očekivati i veliki skok performansi. U praksi takvi skokovi baš i nisu česti, pa je DDR5 memorija danas tek za nijansu brža od najboljih DDR4 modula. Razlog za to se može tražiti u platformama i softveru, koji u ovom momentu nisu sposobni da izvuku maksimum iz DDR5 tehnologije; pri svakoj DDR tranziciji situacija je bila slična. Potrebno je vreme da se memorija razvija, da se proizvodnja čipova ustali, kao i da platforma sazri, da bi na kraju, u „zlatnim danima“ platforme, performanse bile bolje.
Sa svakom novom DDR generacijom memorije povećaju se frekvencije rada (uz smanjenje radnog napona), ali i povećanjem „tajminga“ kako bi se te frekvencije postigle. Tako se opet dolazi u situaciju da određeni DDR5 moduli mogu biti sporiji od najboljih DDR4 memorija, što na kraju dovodi do zaključka da DDR5 memorija, sama po sebi, nije dovoljan razlog za prelazak na novu generaciju, naročito s obzirom na cenu modula. DDR5 standard uvodi jedan manje koristan detalj – naponski regulator je s matičnih ploča pomeren na modul. Ovo povećava cenu modula i smanjuje mogućnost korekcije rada na samim pločama, a opet neće učiniti da cene ploča padnu.
DDR5 standard prihvata memorijske čipove većeg kapaciteta, pa neki proizvođači za kraj godine najavljuju pojavu modula kapaciteta 1 TB
Kod AMD Zen5 procesora, DDR5 memorija je obavezna. Intel igra na ekonomičnu kartu, nudeći opciju hibridnog memorijskog kontrolera u procesorima koji omogućava upotrebu obe vrste memorije. Podrazumeva se da DDR4 i DDR5 memorije nisu međusobno kompatibilne, što zahteva upotrebu različitih matičnih ploča. Tako se korisnik mora opredeliti za DDR4 ili DDR5 varijantu, jer kasnija eventualna želja za prelazak na DDR5 povlači i promenu matične ploče.
Brže do periferije
Novije generacije matičnih ploča sa sobom donose još neke novine, npr. PCI Express 5.0 magistralu. To je dvostruko povećanje propusne moći u odnosu na PCI Express 4.0 standard, što ostavlja prostor za bolje performanse ili barem povećanje broja uređaja koji se mogu povezati. Jedna od glavnih razlika između različitih matičnih ploča i čipsetova na njima upravo je broj PCI Express linija koja podržavaju. Što je veći broj, to je više uređaja koji se mogu povezati na maksimalnoj brzini. Ovo najviše ima značaju kada je u pitanju upotreba M.2 SSD diskova koji podržavaju velike brzine i kojima je neophodna brza PCI Express konekcija da bi ostvarili svoj maksimum.
Interesantno je da potencijalne maksimalne performanse jesu veće, ali su testovi u realnosti pokazali da su PCI Express 5.0 SSD uređaji tek za nijansu brži od PCI Express 4.0 diskova. Tako se i ovde dolazi do situacije da je nova generacija tehnologije u ovom momentu tek nešto brža. Budući i da aktuelne serije grafičkih kartica ne uspevaju da iskoriste dodatnu brzinu koju PCI Express 5.0 obezbeđuje, najveća prednost ovog standarda trenutno je u opciji da se poveže veći broj uređaja koji će koristiti 4.0 brzine. Ovo je korisno na većini matičnih ploča, jer je broj PCI Express linija kod iole ekonomičnijih modela
ograničen, pa povezivanje već tri brza SSD-a može da dovede do pada performansi.
Razvoj arhitekture procesora
Pitanje CPU arhitekture je „mač sa tri oštrice“. Jedna je efikasnost po kloku, što podrazumeva sve moguće načine na koji se to dobije: efikasnija jezgra, više keš memorije, bolje predikcije grananja i tako dalje. Druga je radni takt, koji se opet dobija preko optimizacija jezgra i boljeg (sitnijeg) proizvodnog procesa. Treća oštrica je broj jezgara koji se može smestiti na pločicu silicijuma koja čini jedan CPU. Što više jezgara, performanse su potencijalno veće, naravno ukoliko dati softver to ume da iskoristi.
AMD je igrao na tu „oštricu“, nudeći više jezgara, jer je pojedinačna efikasnost po kloku bila manja. Sada je situacija obrnuta, pa je Intel taj koji preko performance-efficient kombinacije jezgara nudi više. AMD i dalje koristi „čista“ jezgra, dakle sva su maksimalnih performansi sa SMT-om, i zato Ryzen procesori uglavnom imaju manje jezgara od Core konkurenata. Efikasnost po kloku je tu negde, ali je AMD u prednosti zbog upotrebe 3D keša.
AMD koristi CCX čipset sistem. Jedan CPU sa 8 jezgara (16 thread-ova) je jedan CCX, pa se procesori sa još više jezgara lako prave dodavanjem jednog (ili više) CCX jedinica. Jedini problem je veza između dva CCX-a koji u nekim specifičnim scenarijima može spustiti performanse ispod nivoa kada radi samo jedan CCX. Korisnici ipak to retko primete.
Usled naprednije arhitekture i proizvodnog procesa, Ryzen procesori troše manje energije i manje se zagrevaju. No, kako je Intel mora da „odvrne do čepa“ sve sto ima, situacija je ozbiljna. Intel u „turbo“ režimu postavlja limit od 100 stepeni i sve do ove granice CPU može da koristi svo raspoloživo napajanje i diže radni takt. AMD je uradio to isto, ali je kod Ryzen procesora limit 95 stepeni. Sa ovim limitom se i ostvaruju radni taktovi od 5,5 do 6 GHz, a ko će i kako to da hladi i koliko će CPU da traje… koga briga.
Zen4 arhitektura demonstrira manji „udar“ na performanse kada se ne koriste ovi limiti i kada procesor radi u nekim „normalnim“ okvirima TDP-a i temperature. Intel je morao da proglasi napad na svim frontovima, pa je Raptor Lake generacija procesora uglavnom u prednosti kada se poredi odnos cena/performanse. Intel procesori nisu više ubedljivo najskuplji.
Osim u sasvim specijalnim situacijama kao što je 3D rendering, trenutno je softver na potezu – treba upotrebiti sirovu snagu koju je nova generacija procesora donela
Kada se radi o gaming-u, AMD ima veoma jak adut u vidu Ryzen 5800X3D procesora koji je tek par procenata sporiji od najjačeg Intel modela, a zbog upotrebe starije DDR4 memorije i AMD4 platforme predstavlja ekonomičnije rešenje.
Ostaje najzad pitanje platforme. Intel na svake dve generacije menja čipset i matične ploče, pa će tako sigurno i biti za četrnaestu generaciju, za koju Intel najavljuje svakakve novitete. Sa druge strane, AMD je tek sa Zen4 predstavio AM5 platformu, uz obećanje da će se koristiti barem nekoliko CPU generacija, kao što je to bio slučaju sa AM4. Tako AMD daje mogućnost kupcima da sadašnje Zen4 procesor na AM5 platformi zamene sa budućim novim modelima na istoj matičnoj ploči.
Sitnije, CPU, sitnije…
Tradicija je da svaka sledeće generacija procesora bude „sitnija“ – proizvodna litografija mora biti sve manja, kako bi ukupne dimenzije jezgra ostala u smislenim dimenzijama, uz mnogo dodatih tranzistora. Ukoliko se neko seća, „antički“ Intel 80386 procesori su bili izrađeni u 1500 nm, da bi se danas stiglo ispod 10 nm. Dalje usitnjavanje je sve teže i teže, pa se Intel malo zaglavio u raljama Moore-ovog zakona.
Intel je od Broadwell do Ice Lake jezgra koristio 14 nm proizvodni proces, dakle čak četiri generacije nije bilo smanjivanja noda. Intel je kroz čista unapređenja arhitekture morao da traži poboljšanje performansi, što nije lako, posebno kada konkurencija pritiska. Sa druge strane, AMD je prve Ryzen procesore sa Zen1 arhitekturom pravio u 14 nm procesu. Zen2 je već išao na 7 nm, dok je najnovija Ryzen Zen4 generacija u 5 nm nodu. Ovakva proizvodnja je ekstremno komplikovana, pa je AMD odavno potražio pomoć kompanije TSMC koja proizvodi sve Ryzen procesore i zadužena je za unapređenja procesa proizvodnje. Intel, pošto ima svoje fabrike, mora sam da uradi sve, što nije lako. Tek aktuelna trinaesta generacija Intel procesora, Raptor Lake jezgro, koristi hibridni 7 + 10 nm proizvodni nod.
Efikasna proizvodnja je neophodna ne samo zbog profitabilnosti, već i zbog svih ostalih vitalnih CPU parametara. Manje dimenzije omogućavaju povećanje takta, smanjenje radnog napona, zagrevanja i tako dalje. Upravo usled efikasnije proizvodnje i arhitekture, Ryzen procesori imaju prednost kada je u pitanju zagrevanje i potrošnja energije, što na kraju znači bolje performanse. Primera radi, najbrži CPU u Intel ponudi ima deklarisani TDP od 253 W, dok najbrži AMD ima deklarisani TDP od 170 W. Slabiji Core i7 i i9 modeli i dalje imaju TDP preko 200 W, dok malo sporiji Ryzen 7 i 9 modeli imaju TDP blizu 100 W.
PRO znači sigurnije
Bonus „materijal“ kod AMD i Intel platforme je u „budi PRO“ elementu. Obe kompanije nude skup tehnoloških rešenja koja su namenjena bussiness-eneterprise upotrebi, gde je sigurnost podataka pri vrhu prioriteta. Sa Intel-ove strane imamo vPro podržane procesore, što je tržištu ponuđeno od dvanaeste CPU generacije, i to u više varijanti. Tako imamo vPro Enterprise, vPro Essentials, vPro Enterprise for Chrome i vPro Evo. Dakle, gomilu sličnih stvari koje ponajviše služe za zbunjivanje korisnika.
Ukratko rečeno, Intel vPro ide nekoliko koraka dalje od TPM modula, nudeći set bezbednosnih funkcija, kontrole i remote menadžmenta računara. Na primer, IT administratori preko vPro softverskih alata imaju mnogo veću i precizniju kontrolu nad svim računarima u mreži. Dodatni bezbednosni kod koji radi u pozadini omogućava enkripciju podataka i bolju zaštitu softvera od eventualnih hakerskih upada. vPro takođe omogućava enkripciju Wi-Fi komunikacije, radi veće sigurnosti poslovnih podataka, što je i glavni cilj skupa tehnologija koje spadaju u vPro.
AMD je ponudio svoju verziju pomenutih rešenja, koje su u ovom slučaju skuplje i obuhvaćene su nazivom Ryzen Pro. AMD Ryzen Pro tehnologije nude iste mogućnosti i funkcionalnosti, a u nekim slučajevima čak i nešto više. Na primer, troslojni sistem enkripcije koji radi zajedno sa operativnim sistemom na zaštiti podataka.
Obe varijante nude veoma sličnu finalnu funkcionalnost, pa samo duža primena u velikom poslovnom okruženju može pokazati da li je bolje rešenje Intel vPro ili AMD Ryzen Pro. Zbog činjenice da su ovo tehnologije namenjene poslovnim okruženjima, većina procesora koji podržavaju Intel vPro ili AMD Ryzen Pro se nalaze u mobile verzijama koje su namenjene za upotrebu u laptop i notebook računarima,
koji već sada dominiraju u poslovnom svetu.
Da li da kupim nov računar?
Nove generacije procesora sa svojim pratećim platformama sveukupno donose skok performansi, kada se upare s brzom DDR5 memorijom. Odnos cene i performansi je diskutabilan u odnosu na Zen3 i Alder Lake koji nude slične brzine i platforme po primetno nižoj ceni. No, bez obzira koju varijantu da izaberete, skok u performansama procesora je veliki u odnosu na ono što smo smatrali „vrlo brzim“ samo par godina ranije. Ukoliko u radu imate potrebu za nečim bržim, vreme za novi PC.
