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ノートPC向けRyzenや3D V-Cache版Ryzenの正体とは? AMDの講演で明らかにされなかった新CPUと新GPUの詳細が判明
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印刷2023/01/13 20:10

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ノートPC向けRyzenや3D V-Cache版Ryzenの正体とは? AMDの講演で明らかにされなかった新CPUと新GPUの詳細が判明

CES 2023の基調講演に登壇したLisa Su氏(CEO,AMD)
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 既報のとおり,米国時間2023年1月4日,AMDのCEOであるLisa Su氏は,CES 2023のオープニングを飾る基調講演に登壇し,2023年に登場するAMDのCPUやGPU新製品の発表を初め,新事業への取り組みや,新事業に関連した新製品の紹介などを行った。
 本稿では,ゲーマーの関心が高いであろうRyzenやRadeonの話題にフォーカスしつつ,基調講演終了後にAMDが公開した資料の内容や,CES 2023におけるAMDのブースを取材した情報も加えて,AMDの発表内容を総括したい。


ノートPC向けRyzen 7045の正体はデスクトップPC版Ryzen 7000?


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 まず基調講演では,ノートPC向けAPUとして「Ryzen 7045」シリーズと「Ryzen 7040」シリーズが発表となった。ただ,新APUにはそれ以外に,「Ryzen 7035/7030/7020」もラインナップされている。

 なおAMDは,CPU/APU製品の型番末尾に,「U/HS/HX」といった接尾語を付けているが,これは,製品のターゲットとなるノートPCのカテゴリを表している。
 「U」は,長時間のバッテリー駆動が求められるノートPCや薄型軽量ノートPCを対象としており,想定TDP(Thermal Design Power,熱設計消費電力)は15W〜28Wだ。「HS」は,薄さと軽さ,高い性能をバランスよく備えたプレミアムな薄型ノートPCが対象で,想定TDPは35W〜45W。「HX」は,性能を最重視したハイエンドなノートPC向けで,想定TDPは45W〜75W以上いったところだ。

発表となったAPU新シリーズが対象とする製品セグメント
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 発表となったRyzen 7035/7030/7020シリーズのうち,Ryzen 7035/7030シリーズは,いわゆるリネーム(名称変更)品だ。
 Ryzen 7035シリーズは,2022年登場の「Ryzen 6000」シリーズ(開発コードネーム:Rembrandt,レンブラント)に改良を加えてリネームしたもので,「Rembrandt-R(「R」はリフレッシュの意,以下同)の開発コードネームで呼ばれている。同様にRyzen 7030シリーズは,2021年登場の「Ryzen 5000」シリーズ(開発コードネーム:Barcelo)の改良&リネーム品(Barcelo-R)となる。どちらも改良点は,動作クロックの微妙な引き上げ程度だ。

 一方,Ryzen 7020シリーズ(開発コードネーム:Mendocino)は,2022年にあまり目立たない形で発表となったローエンドクラスのAPUである。

Ryzen 7000 APUのラインナップと主な仕様。Ryzen AIが「Selected Model」(特定モデル)と書かれているのは,将来的にRyzen 7040には,開発コードネーム「Phoenix」以外のものが追加されること(AMD談)と関係があるようだ
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Ryzen 7045シリーズでは,16C32TモデルのRyzen 9 7945HXが最上位に君臨する
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 さて,ラインナップ最上位のRyzen 7045シリーズは,Zen 4ベースのデスクトップPC向けRyzen 7000シリーズそのものと考えていい。正確には,同一チップではあるがノートPC向けの動作モードを設定した製品といったところ。そのため,ノートPC向けではありながら,最上位には16コア32スレッド対応の「Ryzen 9 7945HX」がラインナップされている。

Ryzen 9 7945HXのCPUパッケージ
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 Ryzen 7045シリーズは,GPUを内蔵しているものの,演算ユニットクラスタである「Compute Unit」(以下,CU)が2基構成という最小限のもので,多くのノートPCでは,単体GPUと組み合わせることになる。

性能重視のRyzen 7045シリーズ。CPUパッケージそのものはデスクトップ版と同じなので,その高性能ぶりは折り紙付き
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Ryzen 7045シリーズは性能重視のノートPC向けとして「HX」型番が付く。搭載ノートPCは2023年2月以降に順次発売となる
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ノートPC向けRyzen 7040のグラフィクス性能はPS5に肉迫する


 さて,CPUダイが同じなので言うまでもないが,Ryzen 7045シリーズは,デスクトップPC向けRyzen 7000シリーズと同じく,CPUダイとI/Oダイを相互接続して1パッケージ化した,いわゆるチップレット構成のCPUだ。
 それに対して,Ryzen 7040シリーズは,CPUとI/O部分を単一のダイで製造したAPUだ。CPUと統合型GPUの組み合わせは,CPU側にZen 4アーキテクチャ,GPUにはRDNA 3のアーキテクチャを採用する。

Ryzen 7040シリーズのCPUパッケージを掲げるSu氏。たしかに単体ダイだ
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Ryzen 7040シリーズは,Zen 4系CPUとRDNA 3系Radeonを組み合わせたAPUだ
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 Zen 4 CPUとRDNA 3 GPUといえば,両方とも最新世代。それを組み合わせるとなれば,それだけでかなり重要な話題なのだが,Ryzen 7040シリーズにおけるポイントは,もうひとつある。それは「AMD Ryzen AI」と名付けられた専用の推論アクセラレータを搭載することだ。
 AMDは兼ねてから,「AMD XDNA」という名称で「自社プロセッサにAI向けIPを統合する」構想をほのめかしていたが,今回のRyzen AIが,それを最初に具現化したものということになる。AMDによるとRyzen AIは,同社が2020年に買収したFPGA大手であるXilinxのコンフィギュラブルアクセラレータをベースとしているとのことだ。

Ryzen 7040シリーズに組み込まれるRyzen AI。ただ,全モデルではなく特定モデルが対象だ
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 なおRyzen 7040シリーズは,最大でCU 12基のRDNA 3ベースGPUを内蔵しているので,内蔵GPUにも推論アクセラレータが載っていることになる。RDNA 3では,CU 1基あたり推論アクセラレータを2基搭載しているので,CU 12基構成のRDNA 3内蔵GPUでは,総計で24基の推論アクセラレータがGPUに載っているわけだ。Ryzen AIとの使い分けがどうなるのかは,気になるところだ。

 Ryzen 7040シリーズの内蔵GPUは,「Radeon 780M」という名が付けられており,最上位の「Ryzen 9 7940HS」と,その下位となる「Ryzen 7 7840HS」では,CU 12基構成となっている。
 Ryzen 9 7940HSのRadeon 780Mは,動作クロックが3GHzとのことなので,32bit浮動小数点(FP32)理論性能値を求めてみるとこうなる。

  • 12 CU×128 SP×2 FLOPS×3GHz=9.2 TFLOPS

 これは,PlayStation 5(以下,PS5)の10.3 TFLOPSに迫る高性能な内蔵GPUであることが分かる。

Ryzen 7040シリーズのラインナップ。搭載ノートPCは,2023年3月より順次発売の予定
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 地味なネタだが,今世代からRyzenシリーズにおける型番のルールが変わったことも補足しておこう。
 最初期のRyzenシリーズは,通常のCPU製品とAPU製品で型番が被っていたので,違いが分かりにくかった。その後,型番における千の桁をCPU製品とAPU製品で分けるルールに変わったのだが,APU製品は千の桁をCPU製品よりも大きくしたので,製品の新旧関係がよく分からなくなった。

 それがRyzen 7000型番からは,7x45/7x40/7x30/7x20がAPUで,7x50/7x00はデスクトップPC向けCPU製品を表すルールに変わったのだ。ただ,先述したとおり7x40はデスクトップPC向けCPUと同一ダイなので,GPU性能は限定的なものになる。
 これで分かりやすくなったかどうかはなんとも言えないが,Zen 4世代の製品が7000型番で(ほぼ)まとまったことは良い点だとは思う。


デスクトップRyzen 7000シリーズに「3D V-Cache」が合体


 2022年9月に登場したデスクトップPC向けRyzen 7000シリーズにも,新製品が加わった。それが「3D Vertical Cache」(以下,3D V-Cache)搭載版のRyzen 7000シリーズだ。
 3D V-Cacheとは,AMDが誇るチップレットアーキテクチャの一種で,独立したキャッシュダイをCPUダイの上に重ねて,貫通配線(Through Silicon Via,TSV接続)させる技術のこと(関連記事)。

3D V-Cacheを採用した「Ryzen 7 5800X3D」のイメージ図。最下段にある大きいダイがZen 3のCPUダイで,中央の突出した部分が容量64MBの3D V-Cacheダイだ。拡大すると,接合部に無数の小さな縦穴があり,これがTSV。左右の透明な構造物は,高さ合わせのシリコンだ
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3D V-Cache版をRyzen 9シリーズでも展開するとSu氏が発表すると,会場が歓声に沸いた
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 Zen 3世代のRyzen 5000シリーズにおいて,8コア16スレッドの「Ryzen 7 5800」に3D V-Cacheを組み合わせた「Ryzen 7 5800X3D」が2022年4月に登場したが,この技術をRyzen 7000シリーズの製品にも適用したわけだ。しかも今回は,8コア16スレッドの「Ryzen 7 7800X3D」だけでなく,さらに上位のRyzen 9 7900シリーズにまで3D V-Cacheを適用したのが大きなポイントである。

オリジナルのRyzen 7 7800Xは,L3キャッシュ容量32MBだったのが,Ryzen 7 7800X3Dでは,32MB+3D V-Cache 64MBの計96MBになる
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 今回発表となった「Ryzen 9 7950X3D」と「Ryzen 9 7900X3D」は,Zen 4ベースのCPUダイを2つ搭載しているのだが,3D V-Cacheが実装されているのは,なんと片側のCPUダイのみなのだ。

Ryzen 9 7950X3Dのヒートスプレッダを外した状態。3D V-Cacheを搭載しているのは,段差が見える左側のCPUダイだけ
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オリジナルのRyzen 9 7950XがL3キャッシュ容量32MB×2の64MBだったのが,Ryzen 9 7950X3Dでは,32MB×2に3D V-Cacheの64MBが加わって総容量128MBとなる
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 これについてAMDは,3D V-Cacheを1ダイに適用した場合と,2ダイに適用した場合とで性能を比較すると,ほとんど差がなかったことを大きな理由として挙げている。
 また,3D V-Cache搭載CPUダイのほうが非搭載CPUダイよりも,駆動電圧が高く,消費電力も高いという。CPUダイの両方に3D V-Cacheを搭載することは,TDPの目標を120Wに設定したこともあり,叶わなかったようだ。ちなみに,3D V-CacheなしのRyzen 9 7900X系はTDP 170Wであり,3D V-Cache搭載版のほうがTDPは低い。ブーストクロックは同じだが,ベースクロックはRyzen 9 7950Xが4.5GHzであるのに対して,Ryzen 9 7950X3Dは4.2GHzと低く設定されているのだ。

 AMDによると,キャッシュヒット率を上げて性能を向上させることと,動作クロックを引き上げて性能を向上させることのバランス取りは難しいという。
 Ryzen 9 7900X3Dシリーズの場合,3D V-Cacheを搭載するCPUダイよりも,搭載しないCPUダイのほうが高クロック動作しやすい傾向にある。AMDの説明担当者は,3D V-Cache搭載ダイ(キャッシュヒット率優先)と非搭載ダイ(動作クロック優先)のどちらにスレッドを割り振るか,CPU用のドライバーソフトウェアが動作中のソフトウェアを認識して制御する仕組みがあるようなことをほのめかしていた。ただ,詳細は明らかにされなかったので,今後,明らかにしていきたい。

 さて,先述のとおり,TDPはRyzen 9 7950XよりもRyzen 9 7950X3Dのほうが低いのだが,スレッド割り当ての適応型制御によって,アプリケーションの実行性能は高くなっているそうなので,ベンチマークテストが楽しみである。「高性能が手に入るならば,いくらでも金を出す」系のヘビーユーザーには嬉しい発表だろう。なお,発売は2023年2月を予定しているが,価格については明らかになっていない。


ノートPC向けのRDNA 3ベースのGPUはミドルクラスから


Radeon RX 7600Mシリーズを発表するSu氏
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 基調講演では,ノートPC向けのGPUとして,「Radeon RX 7600M」シリーズが発表となった。
 Radeon RX 7600MシリーズのGPUダイは,すでにデスクトップPC向けに発売済みのハイエンドGPU「Radeon RX 7900 XT」シリーズの「Navi 31」とは別もので,開発コードネーム「Navi 33」であるという。Navi 31はチップレットアーキテクチャを採用していたが,Navi 33は単一ダイのGPUであるそうだ。

 Navi 33は,TSMCの6nmプロセスを用いて製造され,ダイサイズは204mm2,総トランジスタ数は約130億3000万個と公表されている。グラフィックスメモリは,メモリクロック18GHz相当のGDDR6メモリを8GB採用しており,。メモリインタフェースは128bit,メモリバス帯域幅は288GB/sだ。

ブースに展示されていたNavi 33のGPUパッケージ
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 動作クロックは2.3GHzで,ブーストクロックは2.61GHz。Compute Unit数は32で,総シェーダプロセッサ(SP)数は2048基だ。ただ,前世代のRDNA 2アーキテクチャと比べて,32bit浮動小数点(FP32)のSIMD32演算器が倍増しているので(関連記事),FP32実効性能は,RDNA 2での4096基相当になる。
 この情報をもとに,上位モデルとなる「Radeon RX 7600M XT」のFP32理論性能値を求めると,以下のとおりになる。

  • 2048 SP×2倍×2 FLOPS×2.61GHz=21.38 TFLOPS

 ミドルレンジクラスのノートPC向けGPUが,PS5 GPUの理論性能値(10.3 TFLOPS)より2倍も高い性能を有するようになるとは感慨深い。なお,下位の「Radeon RX 7600M」は17.3 TFLOPSだ。

上位モデルのRadeon RX 7600M XTと,下位モデルのRadeon RX 7600Mが発表となった
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Radeon RX 7600 XTの比較対象は,デスクトップPC向けの「GeForce RTX 3060」であるようだ
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 なお,基調講演では触れられなかったが,基調講演終了後には,製品ラインナップに「Radeon RX 7700S」と「Radeon RX 7600S」がひっそりと追加された。
 これらは,Radeon RX 7600Mシリーズと同じNavi 33ベースのGPUで,最大消費電力を若干下げて,薄型ノートPCへの採用を狙ったバリエーションモデルに相当する。具体的には,GPU消費電力が120WだったRadeon RX 7600M XTをもとに,100Wに引き下げたモデルがRadeon RX 7700S。GPU消費電力が90WのRadeon RX 7600Mを,75Wに引き下げたモデルがRadeon RX 7600Sとなる。
 ちなみに,Radeon RX 7700Sの理論性能値は20.5 TFLOPS,Radeon RX 7600Sは15.7 TFLOPSとなっている。

薄型ノートPC向けの低消費電力版Navi 33が,Radeon RX 7700SとRadeon RX 7600Sである
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 なお,Radeon RX 7600M XTの低消費電力版がRadeon RX 7700Sの名前で,理論性能値が低くなっているにもかかわらず,なぜか上位型番が与えられている。これについてAMDの担当者は,「Radeon RX 7600M XTは,性能重視のノートPC向けGPUで,Radeon RX 7700Sは,薄型軽量ノートPC向けのGPUなので,搭載ターゲットが違う。デスクトップPCとノートPCのGPU型番と採用GPUダイの対応が異なるのと,同じようなことと考えてほしい」と述べていた。つまり,対象ノートPCのカテゴリが違うので,GPU型番の付け方も別々になったという言い分だ。ちょっとややこしい。
 とはいえ,ミドルクラスのGPU性能が底上げされたことはゲームファンにとって嬉しいことだ。また,AV1エンコードに対応したビデオプロセッサが,ミドルクラスGPUにも実装されたことは,動画実況勢にも吉報だろう。

 今回発表となったノートPC向けのRadeon RX 7600シリーズを含めた,2023年のノートPC向けGPUラインナップをまとめたスライドを示そう。

2023年モデルのノートPC向けRadeon GPUラインナップ。エントリークラスは,しばらくRDNA 2のままとなるようだ
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 ちなみに,巷ではすでに「Navi 32」の登場が噂されており,これがデスクトップ版のRadeon RX 7800〜7700系,およびノートPC版の7900〜7800系になると予想されている。
 競合であるNVIDIAは,ノートPC向けGeForce RTX 40シリーズをハイエンドからエントリーまで発表済みだ。そう考えると,AMDの対抗製品投入は,予想以上に早いかもしれない。

Dellの「Alienware m18」および「Alienware m16」は,Radeon RX 7600M XT搭載製品が,ASUSTeK Computerの「TUF Gaming A16」は,Radeon RX 7700Sを採用するという
画像集 No.025のサムネイル画像 / ノートPC向けRyzenや3D V-Cache版Ryzenの正体とは? AMDの講演で明らかにされなかった新CPUと新GPUの詳細が判明 画像集 No.026のサムネイル画像 / ノートPC向けRyzenや3D V-Cache版Ryzenの正体とは? AMDの講演で明らかにされなかった新CPUと新GPUの詳細が判明

AMDのCES 2023特設Webページ

AMD公式Webサイト

  • 関連タイトル:

    Ryzen(Zen 4)

  • 関連タイトル:

    Radeon RX 7000

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