Anasayfa Makale Ryzen 2 İşlemciler Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey

Ryzen 2 İşlemciler Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey

Ryzen 2 Geldi ve videomuzda anahtar gelişmeleri, makalemizde de Pinnacle Ridge kod adlı bu ikinci nesil Ryzen masaüstü işlemcilerin diğer yeniliklerini paylaşıyoruz…

AMD’nin ikinci nesil Ryzen masaüstü işlemcileri geçtiğimiz günlerde görücüye çıktı. Pinnacle Ridge kod adlı Ryzen 2 ailesi, Ryzen 7 2700X, 2700 ve Ryzen 5 2600X, 2600 olmak üzere dört işlemciye sahip. Bu işlemciler performanstan depolamaya pek çok alanda önemli yenilikler sunuyor. Bu yazımızda ikinci nesil Ryzen masaüstü işlemcileri hakkında bilmeniz gereken önemli detayları bulabilirsiniz.

Technopat YouTube Kanalına Abone Olmak İçin Tıklayın

Önemli Not: Makalemizdeki bilgiler AMD’nin bizimle paylaştığı veriler eşliğinde hazırlanmıştır. Makalenin orijinal yayın tarihinde yeni 400 serisi AMD AM4 anakartlar üzerinde Ryzen 7 2700X testlerimiz devam ettiği için, buradaki performans verileri, bizim testlerimizde elde edeceğimiz pratik test sonuçları ile aynı olmayabilir.

Video: AMD Ryzen 7 2700X İncelemesi…

  • Performans: AMD tarafından gerçekleştirilen testlere göre ikinci nesil Ryzen masaüstü işlemciler, aynı kulvardaki rakiplerine kıyasla 3D modelleme ve video kurgu işlerinde %20 daha iyi performans sergiliyor.
  • Oyun: Ortalama 12 popüler oyun üzerinde uygulanan performans testleri sonucu Ryzen 2 işlemci ailesi 1080p çözünürlükte rakipleri ile arasındaki performans farkını %5’e, 1440p çözünürlükte ise %1’e kadar indirmeyi başarıyor. 3DMark Time Spy ölçümlerinde ise Ryzen 2 işlemciler rakiplerinin %4 daha önünde yer alıyor.
  • Uyumluluk: AMD4 işlemci soketi geriye ve ileriye dönük uyumlu olduğundan dolayı ikinci nesil Ryzen masaüstü işlemcileri kullanmak için yeni bir anakart satın almak gerekmiyor. Kullanıcılar ayrıca AM4 soketinde birinci nesil Ryzen, Radeon Vega Ryzen ve 7. nesil Gen-A/Athlon işlemcileri de kullanabiliyor.
  • Soğutma: Ryzen 7 2700X modeli, yeni Wraith Prism soğutma sistemiyle birlikte geliyor. Yalnızca 39dBa ses şiddetine sahip olan Wraith Prism ayrıca değiştirilebilir fan profilleri ve üç bağımsız RGB aydınlatma bölgesi sunuyor.
  • Depolama: AMD 400 serisi platform ile birlikte ücretsiz olarak sunulan AMD StoreMI teknolojisi, depolama kapasitesinin ön planda olduğu sabit diskler için bir hızlandırma aracı sunuyor. Üstelik piyasadaki diğer hızlandırma araçlarının aksine StoreMI teknolojisini kullanmak için Windows’u yeniden yüklemenize gerek yok.
Ryzen 7 2700X Ryzen 5 2600X
Çekirdek sayısı 8 çekirdek / 16 iş parçacığı 6 çekirdek / 12 iş parçacığı
Maksimum saat hızı 4.3 GHz’e kadar 4.2 GHz’e kadar
Temel saat hızı 3.7 GHz 3.7 GHz
L1 Önbellek 64K I$/Çekirdek başı 32K D$ 64K I$/Çekirdek başı 32K D$
L2 Önbellek Çekirdek başı 512K Çekirdek başı 512K
L3 Önbellek Paylaşımlı 16MB Paylaşımlı 16MB
TDP 105W 95W
DRAM desteği Çift kanal DDR4-2933 Çift kanal DDR4-2933
Boyut 213mm2/4.8 milyar

Zen+ ve 12nm

Birinci nesil Ryzen işlemcilerde kullanılan Zen mimarisi; 4 GHz’e varan saat hızı, 16 iş parçacığına sahip tasarımı ve 20 MB önbellek kapasitesi ile kullanıcılardan beğeni ve sektörden bolca ödül toplamıştı. Ryzen 2 ailesinde kullanılan Zen+ mimarisi ise önemli alanlarda çeşitli iyileştirmeler sunuyor. Bu iyileştirmeleri şöyle listeleyebiliriz:

  • L1 önbellek gecikmesi %13 oranında azaltıldı.
  • L2 önbellek gecikmesi %34 oranında azaltıldı.
  • L3 önbellek gecikmesi %16 oranında azaltıldı.
  • DRAM gecikmesi %11 oranında azaltıldı.
  • Tek iş parçacıklı IPC’ye katkı %3 oranında iyileştirildi.
  • JEDEC DDR4 desteği 2667’den 2933’e yükseltildi.

Görüldüğü gibi Zen+ mimarisinde önbelleğe erişim artık çok daha hızlı.

Zen+ mimarisine ek olarak Ryzen 2 işlemciler Globalfoundries’in 12LP üretim sürecinden de faydalanıyor. Bu üretim süreci, kendinden önce gelen üretim sürecine kıyasla %10-15 civarında daha iyi bir transistör performansı sunuyor. Bu sayede işlemcilerin saat hızı aralığı artıyor ve V/f eğrisinde yer alan tüm noktalar için gerekli olan akım miktarı azalıyor.

Tüketiciler 12LP üretim sürecinin şu faydalarından yararlanabilecek:

  • 300 MHz daha yüksek işlemci hızı.
  • 14nm işlemcilere kıyasla 50mV daha düşük voltaj.
  • Tüm çekirdeklerin overclock hızı artık 4.2 GHz seviyesinde.

Zen+ mimarisi ve 12LP üretim süreci sayesinde Ryzen 2 ailesi selefine kıyasla performans, güç tüketimi, gecikme ve overclock konusunda kayda değer iyileştirmeler sunuyor.

Zen ve Zen+ karşılaştırması

AMD tarafından yapılan testler sonucu birinci nesil Summit Ridge Ryzen işlemciler ile ikinci nesil Pinnacle Ridge Ryzen işlemciler arasındaki farklar net bir şekilde görünüyor. Aşağıdaki grafikte görebileceğiniz gibi aynı saat hızında 12nm’lik Ryzen 5 2600X, 14nm’lik Ryzen 5 1600X’e kıyasla %11 daha az güç harcıyor.

Bir başka grafikte ise aynı güç tüketimine sahip iki işlemcinin performans değerlerini görüyoruz. Eşit güç tüketiminde Zen+  mimarili Ryzen 7 2700, rakibine kıyasla %16’lık bir performans artışı sergiliyor.

Ryzen 2 ailesinin amiral gemisi olan Ryzen 7 2700X, 4.3 GHz saat hızı ve 105W güç tüketimi ile oldukça etkileyici sonuçlar elde ediyor. İşlemcide kullanılan Precision Boost 2 teknolojisi sayesinde 2700X modeli, çoklu iş parçacığı kullanan uygulamalarda rakibi R7 1800X modeline kıyasla %12’lik bir performans artışı gösteriyor. Daha az iş parçacığının kullanıldığı senaryolarda ise yine Precision Boost 2 sayesinde 2700X modeli 1800X modeline saat hızı konusunda 500 MHz’lik bir fark atıyor.

Zen x86 mimarisi ile ilgili detaylar

AMD’nin Ryzen aiesinde kullandığı Zen mimarisi dört önemli alan üzerine yoğunlaşıyor:

  • Performans: Gelişmiş komut düzeyi paralellik (ILP) ile tek iş parçacıklı işlemlerde daha iyi performans elde ediliyor.
  • Veri çıktısı: Önbellek ve ön alıcı motorlarda daha yüksek veri transfer oranı elde ediliyor. Ayrıca anlık çoklu iş parçacığı kullanımı sayesinde veri hattı balonları daha etkili bir şekilde kontrol ediliyor.
  • Verimlilik: Etkin ve boşta güç tüketimini akıllıca kontrol etmek için tasarlanmış güç yönetimi.
  • Ölçekleme: Modüler 4C CPU Complex çekirdek bloku (CCX) ve Infinity Fabric bağlantı köprüsü sayesinde Zen, silikondaki diğer AMD bileşenleri ile verimli bir şekilde bağlantı kurabiliyor.

Performans

Performans cephesinde Zen mimarisi sunduğu iyileştirmeler ile etkileyici sonuçlar elde edilmesini sağlıyor. Zen mimarisi, önceki AMD mimarilerine kıyasla 1.75 kat daha geniş komut zamanlayıcı penceresi ve 1.5 kat daha büyük çıkış genişliği ve kaynağı sunuyor. Bu sayede Zen mimarisi, işlem birimlerine aynı sürede daha fazla iş yükü gönderebiliyor. Öte yandan Zen mimarisine dahil edilen micro-op önbellek, sık kullanılan mikro işlemlerde işlemcinin L2 ve L3 önbelleklerini es geçmesine yardımcı oluyor.

Veri çıktısı

Önbellek hiyerarşisinin revize edilmesi, Zen mimarisine yapılan önemli değişikliklerden biri. Adanmış 32K L1 komut ve veri önbellekleri, her çekirdeğe atanmış 512KB L2 önbelleği ve dört çekirdeğe paylaştırılan 8 MB’a varan L3 önbelleği sayesinde Zen mimarisini kullanan işlemciler uygulama verilerini çok daha hızlı bir şekilde önbelleklere taşıyabiliyor.

Verimlilik

Globalfoundries’in 12nm üretim sürecinin yanı sıra Zen mimarisi verimli güç tüketimi için özel metotlar kullanıyor. Bu metotlardan biri yukarıda bahsettiğimiz micro-op önbellek. Ayrıca çekirdeğin az kullanılan kısımlarındaki dinamik güç tüketimini azaltan yoğun perdeleme sistemi ve görev dağıtıcısına düşük güçte adres üretimini sağlayan yığın motoru, güç tasarrufu konusunda Zen mimarisine önemli avantajlar sunuyor.

Ölçekleme

Zen mimarisinde ölçeklemenin temelinde dört çekirdekli bir modülden oluşan CPU Complex (CCX) yer alıyor. Her bir CCX, çekirdek başına 64K L1-I, 32K L1-D ve 512KB L2 önbelleğe sahip. Ayrıca tüm çekirdeklere paylaştırılan L3 önbelleğinin boyutu 8MB’a ulaşabiliyor.

Infinity Fabric teknolojisini ise AMD’nin kompleks IP bileşenlerini birleşik silikon yüzeyine entegre etmesine yardımcı olan esnek bir arayüz/veri yolu olarak tanımlayabiliriz. Bu bileşenler Infinity Fabric teknolojisini Ryzen yonga seti üzerine yer alan CCX’ler, sistem belleği ve diğer kontrolcüler arasında veri alışverişi yapmak için kullanabilir.

SenseMI

AMD Ryzen işlemciler; 1mA, 1mV, 1mW ve 1C doğruluk farkına sahip birbirine bağlı alıcılardan oluşan paylaşımlı bir şebekeye sahiptir. 1000/sn yoklama oranı ile çalışan bu alıcılar Infinity Fabric kontrol döngüsüne gönderilen önemli telemetri verilerinin üretilmesinden sorumludur. Bu sayede kontrol döngüsü güçlendirilerek Ryzen işlemcilerin anlık ve planlanan işlemlerine anlık müdahalelerin yapılması sağlanmaktadır.

AMD SenseMI teknolojisini ise birbirine bağlı 5 alıcıdan oluşan bir paket olarak tanımlayabiliriz. Bu sensörler, Ryzen işlemcilerini makine zekası (MI) ile güçlendirmek için gelişmiş öğrenme algoritmaları ve Infinity Fabric teknolojisinin komut ve kontrol işlevlerini kullanır. MI sayesinde işlemci çekirdeklerine performans ve güç alanlarında ince ayarlar yapılabilir, tahmini önbellek alımları kontrol edilebilir ve yapay zeka tabanlı tahmin işlemleri gerçekleştirilebilir.

Precision Boost 2

Orijinal Ryzen ailesi ile birlikte AMD Precision Boost adındaki telemetri hassasiyetli DVFS teknolojisini tanıtmıştı. Precision Boost 25 MHz’lik ayrıntı seviyesi sayesinde CPU frekansını düzenleyebiliyordu. AMD Ryzen 1000 serisi işlemciler Precision Boost teknolojisini iki önemli alanda kullandı:

  • Üç veya daha fazla iş parçacığı (Tam yükseltme)
  • İki veya daha az iş parçacığı (Precision Boost)

AMD tarafından yapılan gözlemlere göre üç veya daha fazla çekirdeğin kullanıldığı görece düşük iş yüküne sahip işlemler, performans açısından Ryzen işlemcilere büyük bir potansiyel sunuyor. Overclock düzeyini sınırlayan elektriksel ve termal sınırlar düşük iş yükünde süreci etkilemediği için elde edilen boş alan, işlemcinin daha yüksek saat hızına ulaşmasına imkan sunuyor.

Precision Boost 2 teknolojisi, 25 MHz’lik ayrıntı seviyesini koruyor ancak uyguladığı yeni algoritma ile elektriksel ve termal bir sınıra ulaşılana kadar elde edilebilecek en yüksek saat hızını çok daha akıllı bir şekilde hesaplayabiliyor. Bu konsepti çalışmakta olan her iş parçacığına uygulayabilen Precision Boost 2 teknolojisi, selefi olan Precision Boost’a kıyasla çok daha tutarlı bir performans seviyesi elde ediyor.

Eğer bir elektriksel veya termal bir engel ile karşılaşılırsa, Precision Boost 2 teknolojisi parçalı düzenleme tekniği ile saat hızını kabul edilebilir güç ve ısı değerine çekiyor. Infinity Fabric teknolojisi tarafından kontrol edilen bu sürekli döngü, saniyede 1000 defa tekrarlanıyor.

Bu tekniğin gerçek hayattaki bir örneği olarak yukarıdaki OCCT uygulamasını gösterebiliriz. Bu senaryoda Precision Boost 2 teknolojisinin performans artışını 16 iş parçacığı arasında nasıl tutarlı bir şekilde ele aldığını görebiliriz.

Genel olarak baktığımızda Precision Boost 2 teknolojisinin ikinci nesil Ryzen işlemcilere sunduğu performans dopingi oldukça ilgi çekici seviyelerde. Karşılaştırma yapacak olursak ikinci nesil R7 2700X modeli, ilk nesil R7 1800X modeline kıyasla ortalama bir yükte 500 MHz’e varan performans farkı sergileyebiliyor.

Genişletilmiş Frekans Aralığı (XFR2)

Precision Boost  teknolojisinin belirli güç ve ısı limitleri doğrultusunda işlemciye nasıl performans katkısında bulunduğundan bahsetmiştik. Bu sınırlar doğal olarak AMD tarafından ideal koşullar gözetilerek belirlenmiş durumda. Ancak AMD’nin belirlediği koşullardan daha iyisini elde edebilen kullanıcılar bu sınırlara uymak zorunda değil. XFR2 ise bunu sağlamak için var.

İlk nesil Ryzen işlemcilerde bu özellik belirli sayıda çekirdek ile sınırlandırılmıştı. Ancak Ryzen 2 ile birlikte XFR2, aynı Precision Boost 2 gibi artık tüm çekirdek ve iş parçacıklarında çalışabiliyor. Bu sayede XFR2, tüm çekirdekler tam kapasitede çalıştığında bile %7’ye varan fazladan bir performans katkısı sağlayabiliyor.

Platform özellikleri

Üst seviye masaüstü bilgisayar toplayan kullanıcılar doğal olarak sistemlerini üzerine kuracakları platformlardan yeterli platform desteği bekler. USB 3.1 desteği, ideal miktarda SATA portu ve performans meraklıları için NVMe desteği olmazsa olmaz G/Ç elementlerinden bazılarıdır. Ryzen 2 ve AM4 platformu neyse ki kendilerinden beklenen çoğu gereksinimi karşılamışa benziyor.

G/Ç Kaynağı USB 3.1 Gen 2 USB 3.1 Gen 1 USB 2.0 PCIe Gen3 GPP PCIe Gen2 SATA
AMD Ryzen yonga seti 0 4 0 20x 0 2
X470/370 2 6 6 0 8x 8
B350 2 2 6 0 6x 6
A320 1 2 6 0 4x 6

DDR4 SDRAM konfigürasyonları

Dolu DIMM slotları Bellek seviyesi Desteklenen hız
2/2 Single 2933
2/2 Dual 2667
2/4 Single 2933
2/4 Dual 2400
4/4 Single 2133
4/4 Dual 1866

Not: Ryzen R7 2700X modeli +10C tCTL çıktısı kullanmaktadır ve bu çıktı hali hazırda anakart BIOS’larına entegre edilmiş durumdadır. Diğer Ryzen 2 işlemcilerinde herhangi bir çıktı bulunmamaktadır.

Çarpan Kilidi Açık

Ryzen 2 ailesi AMD geleneğini devam ettirerek tüm orta ve üst seviye B350/X470/X370 anakartlarda voltaj ve overclock kontrolünü kullanıcıya bırakıyor. Ancak güvenlik ve hedef kullanıcı kitlesi nedeniyle A320 anakartlarda overclock ve voltaj kilitleri yer alıyor.

AMD X470 ve StoreMI teknolojisi

AMD’nin en yeni chipset modeli olan X470 beraberinde önemli yenilikler ve değişiklikler getiriyor. Bu değişikliklerden en başta geleni ise StoreMI teknolojisi. AMD X470 anakartlar kullanıcılara ücretsiz bir şekilde StoreMI teknolojisini sunuyor. StoreMI teknolojisini kısaca geleneksel sabit disklerin depolama kapasitesi ile SSD’lerin yüksek hızını bir araya getiren bir köprü olarak tanımlayabiliriz.

AMD bu sonuca iki diski bir araya getirip tek bir sanal diske dönüştürerek ulaşıyor. Daha sonra en sık kullanılan dosyaların en sık kullanılan blokları en hızlı diske gönderilerek hızlı bir veri alışverişi sağlanıyor.

StoreMI teknolojisini rakiplerinden ayıran en önemli detay kullanım kolaylığı. StoreMI kolaylıkla sisteme yüklenip kaldırılabiliyor. Ayrıca diğer hız çözümleri gibi StoreMI aracının Windows ile birlikte yüklenmesi gerekmiyor.

AMD bu teknolojiyi geniş çapta disk türlerine sunuyor. SATA SSD, NVMe SSD, HDD, 3D Xpoint ve 2 GB’a varan RAM önbelleği sanal disk olarak kullanılabiliyor.

AMD tarafından yapılan IOmeter testlerinde görülebileceği gibi StoreMI ile güçlendirilen bir HDD/SSD kombinasyonu, standart bir SSD’ye benzer yazma ve okuma hızı sergileyebiliyor. Bu sayede geniş depolama alanında SSD türü hızların elde edilmesi çok daha kolay bir hale geliyor.

Bir başka AMD testi ise StoreMI teknolojisini gerçek hayat uygulamalarında sınıyor. Chromium ve GIMP gibi popüler uygulamaların açılış hızını ölçen bu test StoreMI teknolojisinin sunduğu performans farkını net bir şekilde gösteriyor.

AMD’nin belirttiği üzere bu uygulamalar standart bir sabit disk üzerine yüklendi ve bu disk daha sonra StoreMI ile bir NVMe SSD ile birleştirildi. Bu test süreci gösteriyor ki sistemde ciddi değişiklikler yapmadan StoreMI teknolojisini kullanmak mümkün.

Güç tüketimi

Termal watt (TDP) ve elektriksel watt (güç çekimi) genellikle birbiri ile karıştırılan terimlerdir. Bu nedenle TDP’nin ne olduğunu ve nasıl hesaplandığını bilmek güç tüketimi konusunda doğru çıkarımlar yapmak için oldukça önemlidir.

Thermal Design Power (TDP) bir ASIC biriminin termal çıkışını ölçmek için kullanılır. Elde edilen sonuç hedeflenen performansı elde etmek için gereken en düşük soğutma çözümünü belirlemek için oldukça önemlidir. TDP formülünü şöyle özetleyebiliriz.

TDP(Watt) = (tCase – tAmbient)/(HSF θca)

Bu formülde tCase yonga setindeki kabul edilebilir en yüksek sıcaklığı, tAmbient soğutucu fandaki kabul edilebilir en yüksek sıcaklığı, HSF θca ise soğutucudaki en düşük watt başı santigrat cinsinden sıcaklığı temsil etmektedir.

Bu formül kullanıldığında R7 2700X modelinin yaklaşık 105W TDP değerine sahip olduğu görülecektir.

(61.8 – 42)/(0.189) = 104.76

Precision Boost 2 ve XFR2 teknolojilerini kontrol eden akıllı algoritmalar bu değerlerden daha düşük sıcaklık ve güç seviyesi tespit ettiğinde elde edilen boşluk hızlı bir şekilde fazladan saat hızına çevirecek ve AMD tarafından belirlenen sınırlara ulaşılana kadar bu işlem devam edecektir.

Bolca iş parçacığının kullanıldığı tam yükseltme modunun devreye girdiği senaryolarda bu teknolojiler AMD Ryzen 7 2700X işlemcinin AM4 sınırı olarak 95 ampere kadar güç çekmesine olanak sağlıyor. Ayrıca işlemcinin termal kapasitansı, ısı dağıtıcısı ve soğutucusu, AMD Ryzen işlemcilerin zaman içinde tCase değerini kontrol altında tutmasına yardımcı oluyor. Bu sayede Precision Boost 2 teknolojisi daha uzun süre boyunca yüksek saat hızında işlem yapabiliyor.

Wraith Prism soğutucu başarılı bir performans sunuyor. AMD bu soğutma ile işlemciyi overclock edebileceğinizi dahi belirtmekte.

Ryzen Master 1.3

AMD’nin popüler kontrol yazılımı Ryzen Master, ikinci nesil Ryzen işlemcilerin piyasaya sürülmesi ile birlikte 1.3 sürümüne güncellendi. Bu yeni sürüm ile birlikte Ryzen Master yazılımı bazı önemli yeni özellikler kazandı:

  • Package Power Tracking (PPT): PPT yüzdesi, sokete anakart tarafından gönderilebilecek en yüksek güç miktarına olan mesafeyi temsil etmektedir. %100 en yüksek kapasiteye ulaşıldığı anlamına gelir.
  • Thermal Design Current (TDC): TDC yüzdesi, anakartın voltaj regülatörleri tarafından gönderilebilecek en yüksek akıma olan mesafeyi temsil etmektedir. Bu regülatörler sürekli kullanım sonucu belirli bir ısı seviyesine ulaşmıştır. %100 en yüksek kapasiteye ulaşıldığı anlamına gelir.
  • Electric Design Current (EDC): EDC yüzdesi, anakartın voltaj regülatörleri tarafından ideal koşullarda gönderilebilecek en yüksek akıma olan mesafeyi temsil etmektedir. %100 en yüksek kapasiteye ulaşıldığı anlamına gelir.
  • Hızlı çekirdek tespiti: Bu yıldızlar her CCX modülündeki en hızlı çekirdeği temsil eder. Altın yıldız ise tüm cihazdaki en hızlı silikon parçasını işaret eder. Daireler ise her CCX modülündeki en hızlı ikinci çekirdeği gösterir.
  • CCX başı overclock: 1.3 sürümü ile birlikte her CCX modülünün saat hızı elle ayarlanabilir.

Sonuç

Sonuç olarak %20’ye varan performans artışı; Precision Boost 2, XFR2, SenseMI, StoreMI teknolojileri, iyileştirilmiş soğutma sistemi ve Ryzen Master 1.3 yazılımı sayesinde ikinci nesil Ryzen işlemciler etkileyici performansların yanı sıra kullanıcı dostu yeni özellikler sunuyor. AMD, halihazırda sunduğu yüksek çekirdek sayısını daha da iyi soğutma, yüksek frekanslar ve artan performans ile pekiştirerek rekabeti daha da kızıştırmayı başarıyor.

Video: AMD Ryzen 7 2700X İncelemesi…