SMT Zen 4 více zvyšuje výkon než HT Raptor Lake při <poloviční spotřebě na jádro
Vypadá to, že v podstatě nic, respektive propast se ještě malinko prohloubila. David Huang otestoval procesorová jádra AMD Zen 4 (Ryzen 7000) a Intel Raptor Cove (Core 13000) v deseti zátěžích sady SPEC CPU 2017 a získal následující čísla:
Zen 4 - vliv SMT na spotřebu a výkon (David Huang)
Raptor Cove - vliv HT na spotřebu a výkon (David Huang)
V první řadě se potvrzuje, že výkonnostní dopad SMT od AMD je výraznější než přínos HT Intelu. U Intelu mělo HT ve 2 případech z 10 negativní dopad (ztráta až 9,5 %), SMT AMD snížilo výkon je v jednom případě (ztráta maximálně 5,1 %). Nejnižší pozitivní přínos u Intelu činí 5,1 %, u AMD 13,5 %. Nejvyšší přínos u Intelu dosahuje 45,2 %, u AMD 48,7 %. Průměrný přínos u Intelu je 18,8 %, u AMD 26,3 %.
U AMD znamená zapnutí SMT procentuálně výraznější zvýšení energetických nároků (nižší desítky procent) než u Intelu (většinou jednotky procent), ale v absolutních číslech je spotřeba Intelu podstatně horší. Navzdory faktu, že bylo testováno při taktu 5,2 GHz pro Intel a 5,275 GHz pro AMD. Při zátěži jednoho jádra / jednoho vlákna je spotřeba u Intelu ~3× vyšší než u AMD (24,15 wattů oproti 8,69 wattům). Při HT či SMT (tedy jedno jádro / dvě vlákna) je u Intelu 24,96 wattů, u AMD 11,04 wattů, tedy stále méně než poloviční.
Proč je přínos SMT u AMD (při srovnání s Intelem) ještě vyšší než v době původního Zenu? Důvod může spočívat v tom, že při návrhu Zen 4 se AMD nesoustředila ani tak na jednovláknové IPC, jako „vícejádrové IPC“, tedy výkon na takt při využití více jader. To (krom lepšího zásobování jader daty v paralelní zátěži) nejspíš znamenalo i vylepšení implementace SMT (ať už z hlediska vylepšení na úrovni jádra jako takového nebo jako důsledek lepšího zásobování daty).
Ilustrace využití částí procesorového jádra bez / s HyperThreading (Intel)
Pokud se vrátíme ke spotřebě, je tu jeden zarážející prvek. Na velmi podobných taktech (o 75 MHz nižších pro jádro Raptor Cove) má jádro Raptor Cove při zatížení jediným vláknem ~3× vyšší spotřebu než Zen 4. To nelze vysvětlit rozdílem v procesu, tam se energetická efektivita liší v řádu pár desítek (nikoli stovek) procent. Z výsledků to vypadá, jakoby AMD byla schopna jednotky jádra, které v jednojádrové zátěži nejsou kontinuálně využívány, vypínat a šetřit energii, zatímco u Intelu běží stále bez ohledu na jejich (ne)využití. Tomu by odpovídal minimální nárůst spotřeby u Intelu při zapnutí HT (jednotky běží, ať je HT využito či nikoli, takže je spotřeba podobná) a vyšší nárůst spotřeby při zapnutí SMT u AMD (nevytížené jednotky jsou zapnuty, tudíž začnou konzumovat energii).
V tomto ohledu lze očekávat nějaká zlepšení zejména u architektur Redwood Cove (Meteor Lake) a Lunar Lake (Lion Cove), což bude později vydaná mobilní varianta Arrow Lake s pokročilejším procesem a dalšími optimalizacemi pro mobilní nasazení (=snížení spotřeby). Nutno podotknout, že v případě Arrow Lake indikují informační úniky potíže s HT, které má být přinejmenším u současných vzorků vypnuté. Nelze proto vyloučit možnost, že zůstane vypnuté i na finálním produktu, který má do desktopu dorazit již zhruba za rok.