• Jak výkonné budou procesory AMD "FX" ZEN?

                                               Mají se Intel a jeho Core i7 procesory bát?

Pořád se mluví o tom, že nové procesory AMD architektury ZEN přinesou nárůst výkonu. Ale jaký?

AMD a Intel jsou sice přímí konkurenti, pokud jde o procesorové produkty a x86-64 platformy, nicméně fakticky konkurenty nikdy nebyly, nejsou a ani být nemohou. Na to je mezi nimi bohužel nesrovnatelně velký rozdíl co do finančních, výrobních a vývojových možností. Intel je největším výrobcem mikroprocesorů všeho druhu na světě a každých 11 ze 100 vyrobených křemíkových čipů všeho druhu na světě, vyjede z továrny Intelu. AMD je společnost bez vlastních továren, mnohonásobně menší ve všech dalších ohledech. Přesto, nějakým až zázrakem, AMD dokáže co do výkonu a vlastností svých procesorů, konkurovat tomu, co nabízí Intel. Ba více, jsou oblasti, kde AMD má i lepší procesory než Intel a byly doby, kdy dokonce vedlo i co do absolutního výkonu.

Avšak peníze, vývojové a výrobní možnosti Intelu se musí zkrátka projevit a projevovaly se hodně a projevují se stále. Pravdou totiž je, že i kdyby AMD mělo nakrásně 2x lepší procesor než Intel, stejně by nedokázalo obsadit o moc více než 1/3 trhu. I kdybyste si všichni v té situaci chtěli koupit AMD procesory než Intel, stejně by AMD nebylo schopné jich s dostupnými výrobními kapacitami vyrobit potřebné množství. Tyto nerovné podmínky se dlouhodobě projevují tedy v prodeji, následně na tržbách, následně na velikosti možných výdajů nejen do vývoje procesorů, ale i výstavy a inovací výrobních možností. A tak AMD není, a nikdy za současných podmínek v dohledných letech nebude, vyrovnanou konkurencí Intelu, a to i v případě, že by mělo lepší a výkonnější procesory. To je zkrátka fakt a přes ten vlak nejede. Pravdou je, že pokud by nebylo různých zákonů ohledně tržních monopolů apod. Intel by dávno AMD odkoupil a vládl by nerušeně. Nicméně se současnými zákony Intel prostě AMD koupit nemůže (nesmí) a naopak Intel sám si přeje mít AMD vedle sebe v pozici "konkurence", protože v případě, že by AMD odpadlo, Intel by se rázem stal absolutně monopolní a hrozilo by mu například i nucené státem nařízené rozdělení, tak aby vznikla konkurence. A tak se už roky hraje hra na to, že máme konkurenční prostředí na procesorovém trhu a výběr mezi AMD a Intelem. Naštěstí pro nás AMD je schopné nabídnout procesory, které dokáží být i lepší, než co nabízí Intel, a často nabízí procesory za lepší cenu, než za co stejný výkon nabídne Intel. Alespoň tak z pohledu nabídky procesorů máme opravdu výběr.

I ten se však v posledních letech trochu zkomplikoval. AMD odkázané na staré výrobní kapacity a procesy nemělo jak držet krok s Intelem. Přes technologicky pokročilé a velmi dobrou modulární vícejádrovou architekturu, bohužel aplikace všeho druhu využívaly výhod takové konstrukce jen sporadicky. Až dnes se konečně dostávají je slovu optimalizace a to i něčeho tak základního, jako API či samotného Windows. Ačkoliv tak v diskusích můžete narazit často na věty typů: AMD nemá proti Intelu co nabídnout, není to pravda.

Ve skutečně optimalizovaných aplikacích na využití více jádrových CPU, jsou až 8jádrové FX procesory silnější než jejich Core i3/Core i5 cenoví konkurenti a dosahují výkonu až Core i7 modelů a to i stávajících generací, které jsou o 3 generace mladší, než FX procesory AMD. Bohužel, stále ne všechen SW je optimalizovaný tak, jak by měl, zejména hry s tím stále bojují. Problém stávající architektury AMD byl nižší výkon na jedno jádro, protože vůči Intelu jedno jádro u AMD tvoří vlastně dvě malá jádra dělící se o prostředky normálně příslušící jednomu velkému jádru, ale pokud není aplikace schopna více jader využít, jede ten dvoujádrový modul vlastně jen na půl. Bohužel pokud aplikace neumí využít více jader a zatěžuje jen to jedno, je tak potenciál procesoru nevyužíván a v tom případě mají procesory AMD v dané aplikaci nižší výkon než Intel. Není to však proto, že by AMD byly slabé, jak to někteří interpretují, je to proto, že výkon aplikace je slabý. A tak i když jsou aktuální na novém API, na nových Windows v nových náročných aplikacích a moderních hrách staré AMD FX procesory často na úrovni mnohem novějších a často dražších Core i5 a mnoho neztrácí ani na Core i7, už to pochopitelně mnoho nezmění. Problém je také fakt, že Intel přešel z 32nm na 22nm a následně na 14nm výrobu, což se odráží bohužel nikoliv v nárůstu výkonu procesorů Intel (jak dobře víme), ale hlavně v efektivitě, kdy spotřeba procesorů Intel je prostě mnohem nižší než stále jen 32/28nm AMD. S tím jde ruku v ruce i zastarávání platformy jako celku.

A tak i když AMD FX nabízí stále velmi konkurenční výkon i vůči o tři generace mladším Intel procesorům a navrch i s lepším poměrem cena-výkon, stejně to mnoho neudělá. AMD potřebuje přejít na konkurenceschopný výrobní proces a při té příležitosti udělat i nové procesory s vylepšenou architekturou a vylepšenou výbavou celé platformy. To se snadno řekne, ale mnohem hůře udělá. Udělat novou architekturu až takový problém zase nebyl a znovu říkáme, problém není primárně v architektuře a výkonu procesorů samotných, problém je výroba. Původně plánovaný 20nm výrobní proces byl zrušen a tak následovalo další čekání na 14nm výrobu. Ta se pro AMD rodila ve spolupráci se SAMSUNG, ale ta původní 14nm výroba SAMSUNGU není určena pro velké čipy, které chce vyrábět AMD a tak se musela dále upravit. A to všechno stojí značné peníze, peníze, které by AMD nikdy nedalo dohromady a také to stojí čas, který stojí další peníze. A každý nový výrobní proces stojí víc a víc peněz a úsilí a hlavně se objevují stále větší problémy a objevují se tak další zpoždění. Sám o tom ví hodně právě třeba Intel, který měl hodně práce s 22nm, jež dorazil později, ovšem to nebylo ještě nic ve srovnání se 14nm, který Intel stále nemá plně vyřešený. Takže buďme rádi, že se ke konkurenceschopnému výrobnímu procesu dostane i AMD a v roce 2016 tedy nabídne nové procesory.

• Jaké budou AMD ZEN "FX"

Otázka, kterou si všichni pokládají. Někteří se ptáte i mě, zda nevím něco blíže, bohužel s výjimkou toho, co AMD pouští ven ve formě různých technických slide, které už jste asi všechny viděli, není nic dalšího známo. AMD zatím nechává přesné informace pod pokličkou a to, i když samotné procesory už má hotové.

Jedno je ale jasné. Budeme-li uvažovat současný 32nm 8jádrový FX-8370 procesor a k němu jeho nástupce v podobě nějakého srovnatelného 8jádrového  14nm FX procesoru, bude obrovský rozdíl už jen v tom výrobním procesu a provozních vlastnostech. Stačí se podívat, jak klesala spotřeba u Intel Core procesorů v rámci generací při přechodech z 32nm na 22nm a na 14nm. AMD udělá jeden velký skok najednou. K tomu je tu ona nová architektura, která pochází od teamu a lidí stojícím za staršími architekturami AMD a to těmi, které kdysi dokázaly porazit i to nejlepší od Intelu. Z oficiálních informací víme, že AMD u ZEN odstranilo slabinu nízkého výkonu na 1 jádro, nicméně AMD nadále prosazuje vícejádrové řešení. Mluví se také i o SMT, tedy vícevláknovém zpracování, ačkoliv v tomto ohledu AMD nic neřeklo o tom, že by jedno jádro procesoru ZEN mělo mít automaticky 2, či více, vláken, tedy něco, jako mají některé Intel procesory používající HT. SMT může být myšleno a použito i úplně jinak.

Ke zlepšením efektivity, ke zlepšením výkonu, k optimalizacím všeho druhu u nové ZEN architektury proti stávající "BullDozer", musíme přičíst i další věci, jako efektivnější komunikační rozhraní, rychlejší vnitřní paměti, rychlejší operační paměti DDR4 a pár dalších věcí. Z toho důvodu je těžké odhadnout, jaký výkon tedy nějaký 4,6 až 8 jádrový FX procesor bude přesně mít v nějaké aplikaci (například v CineBench) a to jak vůči současným FX, tak konkurenčním Intel procesorům. Stále jediné číslo, které je nám známo a které potvrzuje AMD, je, že ZEN dokáže vykonat o 40% více instrukcí za takt, než EXCAVATOR, tedy nejpokročilejší evoluce BULLDOZER architektury, která u FX procesorů ani nebyla a nebude použita (setkáme se s ní ale u nových APU čipů, které dorazí do AM4 platformy příští rok). Takže můžeme říci, že nové ZEN FX dokáže vykonat o polovinu více instrukcí za takt, než stávající FX procesor. To nám bohužel o výkonu procesoru jako takovém, moc neřekne. Každopádně ovlivní to jak výkon na jedno jádro, tak výkon procesoru jako celku, tedy na všechna jádra. Výkon na jedno jádro ale bude ovlivňovat i ona změna architektury ZEN proti stávající, která už nebude využívat stejný modulový základ a konstrukci jako stávající FX CPU.

Pokud se mě tedy ptáte na nějaký odhad, osobně si myslím, že AMD se v oblasti výkonu na jedno jádro výrazně přiblíží Intelu, což asi nebude až tak velký problém, protože Intel už dlouho architekturu neměnil, a jeho výkon také v této oblasti už pár let moc neroste a ještě pár let neporoste. Takže AMD ví, co má a nemá překonávat. Nemyslím si, že je pro AMD výkon na jedno jádro hlavní priorita. Není a nebude, protože konečně aplikace využívají více jader a vícejádrové procesory jsou i ty nejlacinější mobilní modely určené pro mobilní telefony. AMD se tedy nadále bude soustředit na multijádrový výkon, ovšem udělá vše proto, aby ZEN procesory nebyly penalizovány v aplikacích, které jeho vícejader nedokáží ideálně využít. To je myslím to hlavní, na co AMD u ZENu klade důraz. A tak pokud se budeme bavit o celkovém výkonu, myslím, že AMD rozhodně překoná i ta nejvýkonnější Core i7 SKYLAKE pro LGA 1151 platformu, která mají jen 4jádra/8vláken. AMD by se mělo výkonem vyrovnávat až s 6jádrovým/12vláknovým Core i7. Ostatně v aplikacích dobře využívající vícejádrové procesory, už stávající AMD FX-8000 procesory dotahují mnohem novější 4jádrové Core i7, takže proč by je zcela nový ZEN nemohl překonat?

Provozní vlastnosti budou podle mě velmi podobné, myslím, že stěží budeme moci mluvit i nějakém významném rozdílu ve spotřebě, a tedy v efektivitě. AMD navíc předvádí dost úžasné věcí ohledně efektivity a vylepšení řízení spotřeby už u současných 32nm/28nm čipů a tak vliv 14nm výroby bude ještě více znát. AMD navíc dobře ví, proti čemu stojí a stát bude. Jsou tu někteří, kteří si myslí, že ZEN AMD vůbec nepomůže, protože Intel přeci vydá hned něco nového a lepšího. Jenže to se hned tak nestane.

Stávající 14nm SKYLAKE generace procesorů tu bude ještě dlouho. Intel na 14nm žádnou další novou architekturu nevydá. Jediné co už víme, že přijde, je REFRESH SKYLAKE, ale to bude maximálně nová revize s malými optimalizacemi pro zvýšení taktů a OC možností stávajících procesorů, nic zásadně nového. A je téměř jisté, že tato REFRESH platforma nedorazí dříve, než AMD vydá ZEN. Takže současné Core i3/5/7-6000 procesory budou stát proti novým AMD ZEN "FX" procesorům do AM4 platformy. Ano, Intel má ještě X99 platformu, to je vlastně serverová verze pro velké multijádrové procesory, akorát udělaná pro desktop. AMD, pokud víme, pro běžný desktop podobnou platformu nenabídne, ale pro servery ji mít asi bude. Ale i tady se mnoho u Intelu měnit nebude. Stávající 22nm HASWELL-E procesory budou jen vyměněny za 14nm BROADWELL-E procesory, ale ve výkonu na 1jádro a CPU architektura samotná žádný posun nečekáme, protože to známe už z těch menších procesorů - sníží se jen spotřeba=zlepší efektivita. U TOP modelu ale naroste počet jader ze stávajících 8jader/16vláken na 10jader/20vláken. Zda přijde v roce 2017 ještě 14nm SKYLAKE-E nevíme, je to možné, ale ani ten nic zvláštního ohledně samotné CPU architektury a přínosu výkonu na jádro nenabídne, což ale také víme už ze stejné generace menších CPU, jež už na trhu jsou. Jinými slovy, Intel tedy ve většině segmentech PC trhu bude nabízet ty procesory, které už teď máme na trhu a hlavně ten výkon, který už teď máme z jeho strany na trhu a i v počítačích. A to ještě pěkně dlouho. Novou architekturu Intel vydá až na 10nm výrobním procesu, který v případě nějakých větších desktopových procesorů byl nedávno zase odložen. Podle aktuálních informací se 10nm procesorů, co by nástupců současných desktopových procesorů, nedočkáme dříve, jak v roce 2018. To jsou minimálně plné dva roky, a minimálně 1,5 roku z toho, počínaje pravděpodobně přelomem Q3/Q4 2016, budeme mít na trhu opět pořádně konkurenční situaci jak co do výkonu, tak provozních vlastností ve všech segmentech, mimo nejvyššího high endu.  

Pokud SW začne využívat pořádně multijádrové procesory, tak AMD nebude potřebovat žádné zvláštní velké zlepšení, aby se s jeho čipy vyrovnalo procesorům Core i3/5/7 pro LGA 1151, proti kterým bude na desktopu vstupovat. Takže v oblasti výkonu vlastně může, řekl bych, Intel jen překonat. V oblasti provozních vlastností minimálně srovná krok a výbava platforem bude také minimálně stejná. AMD podle svých slov nechce být jen "levným řešením", nicméně Intel dává hodně prostoru i pro AMD, protože Intel rozhodně cena dolů nijak netlačí a tlačit nebude, takže osobně si myslím, že nové procesory AMD budou rozhodně dražší, než ty stávající, ale to dá rozum už jenom kvůli tomu, že je to novinka a využívá dražší výrobu a všechno se tak musí zaplatit. Nicméně jsem si jist, že AMD nadále bude prosazovat strategii lepšího poměru cena-výkon. Intel sám, jak už bylo řečeno v úvodu, navíc nemá strach, že by mu AMD nějak výrazněji konkurovalo a to i kdyby nakrásně nové procesory byly výrazně lepší a za lepší cenu, než ty jeho Core modely. AMD má na své 14nm procesory značně omezené kapacity výroby, které se omezí vlastně z počátku jen na část jediné továrny (GF v New Yorku). Později se asi přidá i ta v Evropě, nicméně Intel má už teď 4 až 5 továren na 14nm procesory a AMD tak není schopno v žádném případě pokrýt více jak 30% potřeb trhu, který tvoří kolem 100 milionů x86 procesorů každý kvartál. Intel tak ani v případě lepší nabídky AMD vůči jeho CPU, nemusí vlastně nijak reagovat, upravovat ceny apod. Samozřejmě bude situaci monitorovat, ale dobře ví, že jeho pozice je neotřesitelná a žádný nový procesor AMD na tom nic nezmění. Tolik tedy k tomu, nakolik si někteří myslí, že se Intel má nových AMD procesorů obávat ...