Ryzen 4000U/H „Renoir“: Akkulaufzeit, SmartShift, Modelle und Ersteindruck

Kampfansage gegen die größte Schwäche: Akkulaufzeit

AMDs Problem im Notebook-Segment war in den letzten Jahren nicht die Leistungsfähigkeit, sondern vor allem die Akkulaufzeit. Akkus mit geringer Kapazität waren das eine Problem, doch galten AMD-Lösungen auch als zu hungrig im Leerlauf und bei Anwendungen mit geringer Last – unter Vollast, im Notebook aber eher ein seltenes Szenario, waren sie Intel hingegen oft überlegen. Dieser Missstand soll mit Renoir ein Ende haben. Als Ziel wurde ausgegeben: Die gleiche Akkulaufzeit wie Intel, aber bei Bedarf mehr Leistung bieten.

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Der Fokus beim Renoir-Design lag deshalb viel stärker auf einem lange laufenden Notebook als in allen Generationen zuvor. In der neuen Lösung werten tausende Parameter den aktuellen Status aus und ändern im Millisekundentakt die benötigten Eingaben. Dies soll dazu führen, dass der Idle-Status schneller erreicht werden kann, das Aufwachen im Gegenzug jedoch auch. Die Zwischenschritte sind zudem feiner gestaffelt.

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Geringe Spannungen, allen voran beim Infinity Fabric mit nun 75 Prozent geringerem Energiebedarf, aber auch beim L3-Cache mit aggressiverem Power-Gating, sollen in den Kernbereichen der APU neben klassischem Clock-Gating Energie sparen. Auch die Stromversorgung der I/O-Bereiche wurde heruntergefahren.

Auf kleine Details wurde im Zusammenspiel mit moderner ACPI-6.3-Unterstützung (PDF) laut AMD ebenso geachtet. Der in die APU integrierte Audiocontroller (ACP) lässt die restliche CPU schlafen, während er trotzdem auf Anfragen wie „Alexa“ reagiert. Das spart ebenfalls einige Milliwatt ein und trägt zum Gesamtbild bei.

In Lastszenarien sieht es gut aus für AMD

Auf dem Papier sieht das gut aus: Der Start von PCMark 10 lässt sich mit 59 Prozent geringerem Energiebedarf bewerkstelligen als in der Generation zuvor (4800U vs. 3700U). Ein Grund: Die neue CPU benötigt nicht immer den vollen Takt, auch minimal 1,4 GHz im niedrigsten State reichen gelegentlich aus.

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AMD zeigt an einem Beispiel eines sehr gut ausgestatteten Renoir-Notebooks von Lenovo im Vergleich zum Dell XPS 13 mit Ice Lake, dass man in einigen Bereichen aufgeschlossen hat, in Lastszenarien sogar in Führung gehen kann. Mit eigenen Testmethoden sieht AMD die eigene Lösung sehr gut aufgestellt. Allerdings kommt es dabei extrem auf die genutzten Teile an und ein 60-Wh-Akku in einem 14-Zoll-Gerät ist sicherlich schon ein Best-Case-Szenario.

Intel bleibt im Idle deutlich in Führung

Im Leerlauf zeigt sich AMD doch überraschend ehrlich und weiß um die größte Lücke zum Mitbewerber Intel: dem Stromverbrauch im Leerlauf und im „Connected Standby“. „Sie sind uns noch immer voraus“, erklärte Joe Macri im Hinblick auf die Leistungsaufnahme in diesem für mobile Begleiter so wesentlichen Bereich. AMD hat in dem Zeitrahmen der Entwicklung das versucht, was möglich war, wird jedoch auch in Zukunft in diesem Bereich Zeit und Geld investieren, um sich zu verbessern.

Bei SmartShift teilen sich APU und dGPU die Kühllösung

SmartShift ist eine weitere interessante Neuerung, die AMD auf Notebook-Ebene einführt. Dafür sind sowohl eine Renoir-APU als auch eine zusätzliche diskrete Grafiklösung erforderlich, im Idealfall eine RX 5600M aus selbem Hause. SmartShift setzt bei der Kühllösung an: Im Normalfall ist diese nicht so stark ausgelegt, wie die rechnerische gemeinsame maximale TDP von CPU und GPU es vorgibt. Eine APU mit 45 Watt gepaart mit einer dGPU mit maximal 120 Watt TDP kommt auf 165 Watt – kaum eine Kühllösung in einem dünnen Notebook schafft das. Und dennoch sind die Kühlungen in der Regel stark genug, um mit einer der beiden Komponenten, insbesondere der CPU, unter Vollast gut zurechtzukommen.

SmartShift soll das nutzen. Wird die Grafik beispielsweise nicht stark gebraucht, darf die CPU via configTDP von 45 auf maximal 54 Watt springen, im umgekehrten Fall kann sich eine diskrete GPU 1 bis 25 Watt mehr genehmigen – je nachdem wie nah am Limit das System bereits operiert.

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Auf dem Papier und in der Präsentation ist SmartShift durchaus sinnvoll. Es bleiben dennoch Zweifel, denn der Aufwand, es im Notebook umzusetzen, ist groß, der Bonus jedoch vergleichsweise gering. Die „cTDP up“ des Prozessors mit maximal 54 Watt steht ohnehin bei jedem Renoir-Notebook auch ohne SmartShift als Option zur Verfügung, ist spielend durch das BIOS umsetzbar und bedarf ansonsten überhaupt keiner Anstrengung. Und ob der Mehraufwand dann für die paar Prozent mehr Leistung der zusätzlichen diskreten GPU lohnt, bleibt zweifelhaft, denn die Ergebnisse sind auch dort nur das Best-Case-Szenario.

Es wäre deshalb nicht überraschend, wenn binnen eines halben Jahres nicht einmal eine Handvoll Notebooks SmartShift nutzen würde. AMD kündigte in Form eines Geräts von Dell bisher auch nur ein einziges an, das im zweiten Quartal erscheinen soll.

Zweigeteilte Modellpalette: Die U- und die H/HS-Serie

Schlussendlich werden die ganzen theoretischen Konzepte in einen Die gegossen und für verschiedene Märkte „gebinnt“. Die Klassifizierung von 15 oder 45 Watt ist dabei das primäre Unterscheidungsmerkmal, die technischen Parameter hinsichtlich Prozessorkerne und Grafikeinheit bleiben identisch. Die TDP ist hauptsächlich die bestimmende Größe für die Taktfrequenz der CPU, allen voran den Basistakt und damit auch den tatsächlich anliegenden Turbotakt unter Dauerlast.

Die U-Serie als effizientes Aushängeschild

Das Aushängeschild sind die neuen CPUs der U-Serie mit 15 Watt TDP. Noch nie gab es hier 8 Kerne und 16 Threads, es ist ein großer Sprung nach vorn. Die Aufteilung der zum Start verfügbaren fünf Produkte ist logisch und klar differenziert, etwas, das AMD im Desktop vermissen ließ (und auch bei der H-Serie wieder zu den Akten legt).

Modell	Kerne/Threads	Basistakt	Turbotakt	Grafik	Grafiktakt	TDP
Ryzen 7 4800U	8/16	1,8 GHz	4,2 GHz	Vega8	1.750 MHz	15 Watt
Ryzen 7 4700U	8/8	2,0 GHz	4,1 GHz	Vega7	1.600 MHz	15 Watt
Ryzen 5 4600U	6/12	2,1 GHz	4,0 GHz	Vega6	1.500 MHz	15 Watt
Ryzen 5 4500U	6/6	2,3 GHz	4,0 GHz	Vega6	1.500 MHz	15 Watt
Ryzen 3 4300U	4/4	2,7 GHz	3,7 GHz	Vega5	1.400 MHz	15 Watt

Das Thema configTDP besteht auch bei der U-Serie. Lassen es das Gehäuse und die Kühlung zu, darf die CPU höher takten. Die dann zur Verfügung stehenden 25 statt 15 Watt bringen je nach Einsatzgebiet 0 bis 17 Prozent mehr Leistung, wenn beispielsweise ein Ryzen 7 4800U verwendet wird.

Die H-Serie für maximale Leistung

Für mehr Leistung ab Werk gibt es die H-Serie mit 45 Watt, die als Version „HS“ für Slim-Notebooks auch mit 35 Watt verfügbar ist. Realisiert wird das über eine festgesetzte cTDP und entsprechende Anforderungen an die Kühlung. Der publizierte Basistakt bei 4800HS und 4600HS ist laut den Fußnoten der Präsentation aber für 45 Watt angegeben, in der Praxis dürfte er wie beim 4900HS vermutlich geringer ausfallen. Theoretisch kann letztlich jede 45-Watt-Lösung so konfiguriert werden, sofern es der Hersteller dementsprechend umsetzt. Mit „HS“ gibt AMD diesen Varianten aber ein eigenes Erkennungszeichen mit auf den Weg.

Modell	Kerne/Threads	Basistakt	Turbotakt	Grafik	Grafiktakt	TDP
Ryzen 9 4900H	8/16	3,3 GHz	4,4 GHz	Vega8	1.750 MHz	45 Watt
Ryzen 9 4900HS	8/16	3,0 GHz	4,3 GHz	Vega8	1.750 MHz	35 Watt
Ryzen 7 4800H	8/16	2,9 GHz	4,2 GHz	Vega7	1.600 MHz	45 Watt
Ryzen 7 4800HS	8/16	2,9 GHz*	4,2 GHz	Vega7	1.600 MHz	35 Watt
Ryzen 5 4600H	6/12	3,0 GHz	4,0 GHz	Vega6	1.500 MHz	45 Watt
Ryzen 5 4600HS	6/12	3,0 GHz*	4,0 GHz	Vega6	1.500 MHz	45 Watt
* Basistakt bei 45 Watt TDP

Hersteller-Demos und Hersteller-Benchmarks

Ein Tech Day bietet immer auch einen Demobereich, begleitet von einer Vielzahl an Benchmarks. Diese führen stets in einen Zwiespalt: Zwar lügen die Hersteller in ihren Tests – in der Regel – nicht, doch suchen sie sich schon Einsatzfälle aus, in denen eigene Lösungen gut dastehen. Eigene Tests waren nicht erlaubt und stehen unter einer separaten NDA, die zu einem späteren Zeitpunkt gelüftet wird.

Im Fokus bei AMD in Austin standen auch nicht Benchmarks, sondern die Technologien dahinter. SmartShift wurde ebenso gezeigt, wie mittels Messgeräten, der benötigte Energiebedarf. Erneut sieht das in den kontrollierten Umgebungen in AMDs Hauptquartier gut aus, doch am Ende zählt auch hier, was letztlich beim Kunden ankommt. Und da steht stets noch ein OEM/ODM dazwischen, der die Vorgaben von AMD umsetzen muss.

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Ersteindruck

Mit allem, was bisher bekannt ist, ist Renoir endlich der große Schritt im Notebook, auf den AMD gewartet hat. Die extrem hohe CPU-Leistung gepaart mit souverän guter Grafik soll fortan das komplette Notebook-Segment bedienen können. Neben der zweifelsohne wichtigen Leistungsfähigkeit hat AMD auch an einer der größten Schwachstellen gearbeitet: dem Energieverbrauch und damit der Laufzeit der Notebooks. Neue Geräte sollen Intel im Gesamtpaket ebenbürtig sein.

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AMD betonte, noch mehr mit Herstellern auf OEM- und ODM-Ebene zusammenarbeiten zu wollen, und das ist auch nötig. Es darf nicht bei einzelnen Ausnahmeerscheinungen bleiben, AMD-Notebooks müssen insgesamt in einen höheren Stand gehoben werden. Hier werden die kommenden Monate offenbaren, ob das gelingt. Vorschusslorbeeren sind das eine, die Leistung dann abzuliefern das andere, viel wichtigere Thema. Die Redaktion wartet gespannt auf erste Muster mit Renoir. Das kann sich aber noch einige Zeit hinziehen.

ComputerBase hat die Informationen von AMD unter NDA erhalten. Vorausgegangen war die Teilnahme am Ryzen Mobile Tech Day 2020 in Austin, USA, im Februar. Die Kosten wurden vollständig von AMD getragen. Eine Einflussnahme auf den Bericht gab es nicht, einzige Vorgabe war der Veröffentlichungszeitpunkt.

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