AMD Ryzen 4000 en portátiles

La última generación de procesadores para portátiles AMD Ryzen 4000 «Renoir» es uno de los productos más interesantes de AMD en los últimos tiempos. No obstante, llegan a un mercado fuertemente dominado por Intel, en el que solo se podrán abrir paso a base de golpes duros.

¿Quieres conocer todas sus características relevantes? En este artículo las veremos. ¡Quédate a leer y las conoceremos!

Una pequeña introducción de la gama de productos de AMD

Lo primero que debemos hacer es dar un resumen rápido de la línea de arquitecturas y generaciones de APU basadas en Zen. Pues si bien la nomenclatura de la familia de APUs induce a pensar que esta es la cuarta generación que se lanza, en realidad no es así. Primero veamos cuáles son las distintas microarquitecturas de Ryzen que se han fabricado para luego explicar las familias de CPU y APU:

• AMD Zen: Lanzado a principios de 2017, se usó en la primera generación de procesadores Ryzen y emplea un proceso de fabricación de 14 nm FinFET de GlobalFoundries.
• AMD Zen+: Lanzado a principios de 2018, supuso la primera mejora sobre cm con mejoras en el proceso de fabricación y pequeños cambios que llevaron a unas frecuencias un 6 % superiores con un consumo un 10% inferior y además con un 3% más de IPC. En este caso el proceso de fabricación fueron los 12 nm de GlobalFoundries que no son más que un proceso de 14 nanómetros mejorado.

• AMD Zen 2: Se lanzó a mediados de 2019 y supuso el primer gran salto de Ryzen. No solo hubo importantes cambios internos sino que además se cambió radicalmente de proceso de fabricación, pasando a emplear los 7nm de la fundición TSMC, si bien siguieron usando a GlobalFoundries para los nuevos ‘die’ dedicados a I/O que introdujo esta microarquitectura.El IPC aumentó en un 15% frente a Zen+, y también se pudo llegar a frecuencias bastante mayores (300-400MHz), estos dos factores combinados supusieron un importante salto de rendimiento. Todo esto combinado con el gran aumento de la eficiencia energética de los 7nm, y la nueva capacidad para llegar a números de núcleos récord en el mismo chip.

Pues bien, la primera generación de procesadores para portátiles siguió la nomenclatura Ryzen 2000U / 2000H y se basó en la primera versión de Zen. A partir de ahí se siguió cambiando a la arquitectura superior con cada nueva generación, es decir, la segunda generación de APU para portátiles fue Ryzen 3000U / 3000H basándose en Zen+ y la tercera, que abordamos en este artículo, fue Ryzen 4000U / 4000H / 4000HS. Evidentemente, los procesadores de escritorio que siguen la nomenclatura equivalente van un paso por delante, pues las APU Ryzen 4000 tienen la misma arquitectura que las CPU de escritorio Ryzen 3000.

Lo cierto es que la primera generación de APU para portátil no fue muy exitosa. Y es que vino con problemas de estabilidad y optimización que necesitaban ser solventados mediante actualizaciones de drivers que en un principio dependían de los fabricantes, y que tuvo que acabar publicando AMD por separado. Luego, la segunda generación (APU Ryzen 3000) llegó mucho más pulida y su uso no planteaba ningún problema. Ahora, Renoir llega excelentemente optimizada y cualquiera de estos problemas es cosa del pasado al 100%.

Un vistazo al interior de los chips de APU Ryzen 4000

Todos los modelos de Ryzen 4000 «Renoir» tienen exactamente el mismo chip. El cambio está en sus frecuencias y en la cantidad de núcleos que tienen activos.

El chip en su interior consta de varias regiones. Tenemos una región con 2 complejos de núcleos o CCX, y cada uno de ellos alberga cuatro núcleos y una caché L3 de 4MB. Esto significa que podemos llegar a hasta 8 núcleos y 16 hilos en procesadores de esta generación, y más tarde en el artículo veréis que así es.

Luego tenemos toda la entrada y salida, mecanismos de seguridad, de gestión, de aceleración multimedia y más y finalmente una última región que alberga los gráficos integrados Vega. Ahí tenemos 8 unidades de cómputo gráfico donde evidentemente también se pueden desactivar por parte de AMD al fabricar las CPU. Todas estas regiones están interconectadas por el bus Infinity Fabric, que es característico de Zen.

Zen 2, el corazón de la CPU

El corazón que supone el gran cambio de Ryzen 4000 Mobile es la arquitectura Zen 2 a la que os introdujimos al principio del artículo. Esta se ha usado en Renoir de una manera especial, pues como dijimos abandona el modelo de «chiplets» (uno o dos «die» para los núcleos de procesamiento y otro para E/S) que introdujo Zen 2 para usar una estructura monolítica.

El incremento en IPC y frecuencias de Zen 2 y la eficiencia que permite su nodo de fabricación son algunos de los grandes pilares de la mejora de las APU Ryzen 4000 sobre las pasadas generaciones.

Vega, la arquitectura gráfica

Hasta este punto en el artículo nos hemos centrado en la arquitectura de lo que viene a ser la CPU en sí. No obstante, en cualquier procesador con gráficos integrados y sobre todo si son para portátiles, es muy interesante y muy importante tratar la arquitectura gráfica que incluyen.

Todas las APU Ryzen hacen uso de gráficos integrados de arquitectura Vega, pero cada generación se ha acompañado de mejoras internas en la misma que han permitido aumentar el rendimiento. En este caso, se usa la arquitectura mejorada de Vega para el proceso de 7nm.

Algo que puede resultar chocante en las nuevas APU es la reducción de la cantidad de unidades de cómputo que se incorporan, pues en la anterior generación encontrábamos hasta 10 y ahora solo tenemos hasta 8. Esto se debe a que, según AMD, hay un incremento en el rendimiento de cada unidad de cómputo de hasta el 59% (3DMark Time Spy).

Esto se consigue gracias a distintas en la arquitectura y el proceso de fabricación, que al final suponen una subida del 25% del pico de frecuencia de reloj de los gráficos, y un 77% más de pico de ancho de banda de memoria, que es un cuello de botella muy importante en gráficos integrados.

Más tarde en el artículo cubriremos números de rendimiento reales para ver en qué posición se sitúan estas CPUs, por ahora adelantamos que esta Vega 8 usada en Ryzen 4000 es básicamente algo más potente que la Vega 11 del Ryzen 5 2400G de escritorio. Luego veremos en qué se traduce.

Mejoras en Infinity Fabric para mayor eficiencia energética

Infinity Fabric es el bus que usa AMD para interconectar distintos elementos dentro de la CPU, y es un elemento fundamental en todos los productos basados en Zen.

Una de sus características más relevantes fue, típicamente, que la frecuencia de reloj de este bus estaba directamente ligada a la de las memorias RAM. En Renoir, esto deja de ser así. Gracias al uso de su diseño monolítico, la frecuencia de Infinity Fabric está totalmente desincronizada de la que tiene la memoria.

Lo que esto consigue es una mejora en el consumo de energía, pues ahora esta frecuencia puede variarse, pasando a ser mucho más baja cuando no se necesita (con el equipo en reposo, por ejemplo), permitiendo ahorrar batería.

Algunas optimizaciones en las frecuencias de reloj y más

Ryzen 4000 «Renoir» introduce importantes mejoras y optimizaciones en la gestión de la energía y la frecuencia de reloj respecto a los Ryzen 3000 para portátiles. Básicamente se consigue un control más dinámico de las frecuencias y los estados de energía a los que puede llegar el procesador, para mejorar la gestión de frecuencias según el PC esté en uso o no.

Sin entrar mucho más a fondo en esto, veamos los resultados publicados por AMD respecto a la mejora de las APU Ryzen 3000 Mobile a Ryzen 4000 Mobile:

Los nuevos procesadores hacen una gestión mucho más razonable de las frecuencias cuando el PC no está en uso. Antes de iniciar el benchmark PCMark, Ryzen 3000 seguía con frecuencias que rondaban los 2-4GHz, mientras que Renoir se mantiene en reposo de manera efectiva, subiendo rápidamente a alta frecuencia cuando el programa empieza a estresar el procesador. Esto permite que en la demostración se reduzca en un 59% el consumo durante la ejecución del programa.

Línea de APU para portátiles AMD Ryzen 4000 «Renoir»

Una vez hemos comentado los aspectos más básicos e importantes de la arquitectura de estos procesadores, vamos a ver la familia al completo y sus especificaciones principales:

Podemos apreciar que, por primera vez, tenemos procesadores de 8 núcleos y 16 hilos para portátiles, y con un consumo razonable si hacemos caso al TDP.

AMD ha seguido la nomenclatura de Intel en cuanto a la terminación de los nombres de las APUs. Por ello, aquellos que terminan por «U» están más enfocados a consumir poco y tienen frecuencias inferiores, mientras que los terminados por «H» se enfocan en el mayor rendimiento.

Adicionalmente tenemos las versiones «HS», que no incluimos en la tabla porque no se listan oficialmente, pero que son básicamente versiones H con consumos algo inferiores. Según se informa, son básicamente como un H con el TDP configurado a nivel bajo, pero acompañado de una colaboración especial entre AMD y el fabricante del portátil en este sentido.

Versiones PRO

Adicionalmente, tenemos tres versiones de la serie de procesadores AMD Ryzen PRO, con ventajas similares a las de AMD Athlon Pro, del que os hablamos hace poco en un artículo. A la tabla de antes se le sumarían estos:

El modelo más interesante de esta serie sería el 4450U, pues es la única APU Renoir para portátiles de 4 núcleos y 8 hilos.

Las dos consecuencias encadenadas del nodo de 7nm

El paso a un nodo de 7nm, la mejor eficiencia energética que implica y el menor consumo que se obtiene tiene 2 consecuencias directas y muchas otras indirectas:

1. Una reducción de las temperaturas con dos implicaciones principales: Primero, si tenemos mejores temperaturas (asumiendo dos portátiles con el mismo diseño térmico) también tenemos una menor posibilidad de sufrir thermal throttling. Por otra banda, si no necesitamos tanta capacidad de refrigeración, entonces los fabricantes pueden meter procesadores de más rendimiento en portátiles más finos con el mismo comportamiento térmico que otros más gruesos.
2. Naturalmente, si el equipo consume menos la batería se gastará menos y por ello conseguiremos mejores duraciones con las mismas capacidades.

Estos beneficios han tenido un impacto grande en el mercado de los portátiles, y ahora Renoir se califica por medios especializados como que está «golpeando a Intel por un tercio del precio, la mitad de peso y una fracción del consumo«.

Renoir frente a Picasso: Ryzen 4000 vs Ryzen 3000

Vamos a ver qué mejoras de rendimiento podemos obtener entre los procesadores más relevantes de la serie anterior de Ryzen 3000 para portátiles, Picasso. Vamos a centrarnos en el Ryzen 7 3700U, un modelo de 4 núcleos y 8 hilos con frecuencia base de 2.3GHz y turbo de 4.0GHz. Su TDP es de 12-35W configurables y su gráfica una Vega 10 de la anterior generación a 1400MHz.

Sobre el papel, vemos cómo Renoir ha traído grandes aumentos en cantidad de núcleos y frecuencias, mientras que en el apartado gráfico la reducción de las unidades de cómputo se ve compensada por las mejoras en rendimiento de cada una que ya os comentamos.

En juegos, el 4700U (Renoir) de 8 núcleos y 8 hilos muestra un músculo bastante mayor, tanto en tasa de FPS como en frametime, haciéndose una opción mucho más competente para juego básico.

Ahora nos movemos a otro tipo de tests, así que vamos a usar los datos de Notebookcheck, que tienen comparativas muy buenas y fiables.

Cinebench arroja para el 4700U un 35% más y un 75% más en rendimientos mononúcleo y multinúcleo, respectivamente.

Si nos vamos a 3DMark, tenemos unas mejoras en la prueba de físicas de Fire Strike de un 62%, mientras que en Time Spy el 4700U consigue más del doble de puntuación que el 3700U.

Finalmente, si nos ponemos a compararlo con un sucesor de tan solo 6 núcleos y 6 hilos como es el Ryzen 5 4500U, perteneciente a la gama media, seguimos viendo mejoras masivas en rendimiento. Los datos mononúcleo de Cinebench ponen de manifiesto que el beneficio no viene únicamente del número de núcleos, sino también del rendimiento al que se puede llegar en cada uno.

La competencia de Intel

A principios de 2019, Intel tenía más del 90% de cuota de mercado de portátiles, siendo su posición de liderazgo en este segmento algo indiscutible, incluido a día de hoy. Por ello, es fundamental poner a comparar los ofrecimientos de Ryzen 4000 Mobile con los últimas procesadores Intel disponibles.

Comparando los dos segmentos de menor consumo

El principal competidor actual de la serie U de Renoir es la 10ª generación de procesadores Intel Core para portátiles, con nombre en clave Ice Lake. Esta hace uso de un proceso de fabricación de 10nm de Intel y tiene prestaciones muy similares a las de Renoir, que se lanzó después.

La mejor CPU de consumo comedido en esta generación es el i7-1065G7, que cuenta con 4 núcleos y 8 hilos, una frecuencia base de 1.3GHz y un turbo de 3.9GHz. Evidentemente os recordamos que no se pueden comparar a la ligera los datos de frecuencia de dos CPUs de distinta arquitectura.

En todo caso, si nos vamos a comparativas básicas como la de Passmark, vemos cómo el i7-1065G7 tiene un rendimiento mono-núcleo similar al Ryzen 5 4500U (Renoir no tiene opciones de 4 núcleos y 8 hilos así que es la comparación más razonable) con un multi-núcleo bastante inferior, evidentemente aventajado por los 6 núcleos físicos, aunque solo tenga 6 hilos.

Respecto a los gráficos integrados, nos podemos podemos encontrar distintas comparativas en Internet en las que se muestra que el Ryzen 5 4500U gana al i7-1065G7 en la mayoría de juegos, por lo que se puede afirmar que AMD consigue mejores gráficos integrados (tengamos en cuenta que el 4500U lleva Vega 6, pudiendo llegar a Vega 8 en el 4700U). Por lo tanto, la gama media de Renoir gana en rendimiento en juegos y rendimiento de CPU teórico a lo último de la 10ª generación de Intel.

Os recordamos que cuando se hacen comparativas entre dos procesadores de portátil muy distintos es inevitable que influyan factores externos. Pues si el diseño del mismo es deficiente, tendrá un impacto en el rendimiento que quizás no se vea del otro lado. Otros aspectos como la memoria usada también pueden suponer grandes diferencias.

De todas formas, en este vídeo que ponemos no hay throttling en ningún caso, y ambas CPUs tienen RAMs a 3200MHz, de hecho el portátil con Intel tiene una pequeña ventaja al contar con 16GB de RAM y no 8 como el que lleva Renoir.

¿Y comparando con CPUs de 14nm?

Os hemos hablado de Ice Lake, pero no de Comet Lake, que es anterior a esta pero que tiene algunos procesadores que se anunciaron a la misma vez y también dentro de la 10ª generación. Se caracteriza por el uso de un proceso de 14nm cuyas frecuencias teóricas máximas son superiores a las que consiguen con 10nm. Trabajando en los 4 núcleos y 8 hilos, parece que el i7-1065G7 está mejor optimizado que el i7-10710U, a pesar de que tienen frecuencias turbo respectivas de 3.9 y 4.9GHz. O al menos así lo corrobora Passmark.

Moviéndonos al Core i7-10710U, con 6 núcleos y 12 hilos, en el enlace de Passmark vemos que el CPU Mark del mismo no llega a los niveles del 4500U, algo extraño pues tienen exactamente el mismo rendimiento mononúcleo y el Ryzen no tiene multithreading (solo 6 hilos, frente a 12). ¿Quizás se deba a lo mismo?

Comparativa en el alto rendimiento

En el segmento de alto rendimiento, Intel respondió al lanzamiento de Renoir con la introducción de un nuevo peso pesado para portátiles, el Intel Core i9-10980HK de 8 núcleos y 16 hilos. Esta puede llegar a una frecuencia turbo masiva, de nada menos que 5.3GHz en un solo núcleo. Por tanto, alcanza aproximadamente un 12% más de rendimiento mono-núcleo que el Ryzen 9 4900H, nuevamente según Passmark.

Actualmente tenemos en nuestra web 3 análisis que pueden ser interesantes para comparar el desempeño de Renoir contra a lo más potente que puede ofrecer Intel:

• Por una banda, el Aorus 17 YA, un masivo ordenador de 38mm de grosor y casi 4kg de peso que, equipado con un i9-9980HK de 8 núcleos y 16 hilos, muestra todo lo que Intel puede ofrecer cuando los límites térmicos son pocos.
• En una posición intermedia en el sentido de la portabilidad, el MSI GS66 Stealth, con el i9-10980HK, con 2kg de peso y 19.8mm de grosor.
• Finalmente, el ASUS ROG Zephyrus G14, con solo 1.6kg de peso y 17.9mm de grosor, equipado con un Ryzen 7 4800HS.

Los test más orientados a CPU que podríamos considerar en las reviews son los de Cinebench, y curiosamente muestran una superioridad del Zephyrus G14 sobre el GS66, mientras que el Aorus está en la delantera de ambos.

No podemos asumir directamente que Renoir es superior a lo que ofrece Intel, teniendo en cuenta que sobre el papel esta última debería sacar mejores números, y que estamos hablando de 3 portátiles totalmente diferentes donde hay muchos factores en juego. Pero, si nos centramos en la protagonista del artículo, sirve para poner de manifiesto que es posible hacer portátiles de 8 núcleos y 16 hilos con un gran rendimiento en carcasas finas y con pesos bajos, una gran noticia.

11ª generación para portátiles: la futura respuesta a Ryzen 4000

Resulta evidente que tiene que dar una respuesta ante este producto que tanto éxito ocasionó para AMD, esta está muy cerca de llegar, pues el 2 de septiembre se presentará Tiger Lake, la onceava generación de procesadores Intel Core para portátiles. Esta se basará en un proceso de fabricación de 10nm+ propio de Intel y la que quizás sea su mayor baza son los gráficos integrados, ya que por primera vez tendremos unos gráficos integrados de arquitectura Intel Xe, una prometedora creación que puede dar un duro golpe a Renoir.

Y es que típicamente se ha asociado a las APU AMD Ryzen como una serie cuyas gráficas integradas iban un paso por delante de las de Intel. Sea o no esto un remanente de tiempos pasados, lo cierto es que según la información publicada sobre Xe es muy posible que los gráficos integrados de Renoir sean superados.

Como aspecto claramente negativo, está que según las últimas filtraciones esta generación de CPU no pasará de los 4 núcleos y 8 hilos, mientras que ya con un 4600U de «gama media» podemos alcanzar los 6 núcleos y 12 hilos por precios relativamente bajos. Entonces, quizás la baza que podrían tener con el rendimiento de iGPU no la tengan con el de CPU, aunque todavía es pronto para hacer esta afirmación.

Más pruebas de rendimiento

En nuestra búsqueda por pruebas de rendimiento interesantes para mostrar cuáles son las capacidades que tiene Renoir hemos encontrado una muy interesante, pues incluye una numerosa cantidad de CPUs para comparar y poner en referencia.

Concretamente, se trata de un vídeo de Hardware Unboxed en el que se cubre casi toda la serie de Ryzen 4000 y buena parte de los ofrecimientos de Intel y de la anterior generación Ryzen 3000.

Ahí se analiza el AMD Ryzen 5 Pro 4650U, que viene a ser básicamente equivalente a un 4600U.

Entre sus resultados podemos observar datos destacables como la comparativa del 4650U con el 1065G7 del que hablamos antes, donde la opción de AMD gana en la mayoría de escenarios, pero también es esperable por sus 6 núcleos y 12 hilos. Lo que resultará más interesante es la comparación con el i7-10750H, que tiene el mismo número de núcleos e hilos que el Ryzen, y este último gana en la mayoría de pruebas, mientras que Ryzen 4000 se queda con la baza de un consumo muy inferior.

¿Dónde se pueden comprar portátiles con Ryzen 4000?

Lo cierto es que la disponibilidad de portátiles con Renoir no es especialmente amplia, si tenemos en cuenta tiendas como Amazon, donde apenas hay modelos disponibles en stock al momento de escribir este artículo. De hecho, solo hemos encontrado un modelo en dicha tienda ahora mismo:

Última actualización el 2024-11-23

Sí que es cierto que en otros comercios como PCComponentes sí que hay una mayor variedad de opciones. Pero lo que más predominan son aquellos que usan APUs Ryzen 3000.

El gran problema de Renoir y las GPUs de alto rendimiento

El mayor problema que quizás tenga Renoir tiene que ver con la disponibilidad de sus portátiles, ya no solo por el asunto del stock que indicamos antes, sino también con el hecho de que no se encuentran portátiles Renoir con gráficas superiores a la RTX 2060.

Y es que, a pesar de ser una plataforma tan capaz, no hay ningún portátil Ryzen 4000 que lleve una gráfica mejor. Al principio se especuló sobre si el motivo estaría en un «veto» de NVIDIA o alguna especie de acuerdo pagado de Intel, pero no hay evidencias de ello. Más bien parece que por motivos comerciales los fabricantes están reservando las mejores gráficas para los portátiles Intel.

Todo esto se suma al hecho de que los procesadores Renoir para portátiles solo dan 8 líneas PCIe para tarjetas gráficas dedicadas. Esta es una cifra poco preocupante, ya que por ejemplo una RTX 2080 Ti de escritorio no tiene pérdidas de rendimiento importantes cuando funciona a x8. En todo caso, el problema de la disponibilidad de modelos con GPU de alto rendimiento sigue ahí.

Destacar que también se ha especulado sobre si la razón de este «tope de rendimiento en la 2060» tendría que ver con las 8 líneas PCIe para la gráfica, bajo afirmaciones falsas como que a partir de la 2060 SUPER las 8 líneas se saturan. Ya os hemos demostrado que esto es falso.

Palabras finales y conclusión sobre Ryzen 4000 para portátiles

La llegada de la arquitectura AMD Zen 2 supuso un gran salto en rendimiento, eficiencia y prestaciones sobre las generaciones anteriores en procesadores de escritorio (Ryzen 3000 «Matisse»). Esto no podía ser menos en los portátiles, y las APUs Ryzen 4000 «Renoir» se han visto muy mejoradas en características y calidad respecto a su predecesora, Ryzen 3000 «Picasso».

Lo primero y más chocante es que Picasso solo llegaba a hasta 4 núcleos y 8 hilos, con Intel ofreciendo sin problemas 8 núcleos y 16 hilos, un número que ahora Renoir consigue igualar. Pero hay mucho más.

Las claves de esta evolución están en el excelente rendimiento ofrecido sin comprometer aspectos como el consumo energético. El aumento del 15% en el IPC de cada núcleo de la CPU y la capacidad para obtener frecuencias bastante más elevadas resultan en un excelente rendimiento mononúcleo, mientras que las mejoras en los gráficos Vega permiten importantes subidas de rendimiento a pesar de que se reduzca el número de unidades de cómputo.

Respecto al aumento en eficiencia energética que se ve en esta generación, destacar que gracias a ello se pueden fabricar portátiles más finos, ligeros, y mejor refrigerados que los anteriores.

Y es que estas mejoras eficiencia permiten incluir por primera vez procesadores de hasta 8 núcleos en ultrabooks, o al menos portátiles bastante finos, sin problemas extremos de throttling o rendimiento. En la web tenemos la review del ASUS ROG Zephyrus G14, un ultrabook gaming que incluye un potente Ryzen 7 4800HS con esta cantidad de núcleos y 16 hilos.

En definitiva, Renoir ha resultado ser un lanzamiento muy positivo para el avance del mercado de portátiles. Ahora es el turno de que Intel contraataque, y esperamos una respuesta a la altura con los futuros Tiger Lake que avive aún más la competencia que ya hay. ¿Qué opinas sobre esta generación de procesadores? ¿Crees que Intel lo tiene fácil para dejar K.O a la actual generación de AMD, o no serán capaces? Te invitamos a opinar en los comentarios.