AMD Ryzen 5000 Mobile im Test: 5980HS und 5800H liefern 9900K-Leistung im Notebook

Volker Rißka et al.
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AMD Ryzen 5000 Mobile im Test: 5980HS und 5800H liefern 9900K-Leistung im Notebook
Bild: AMD

Mit Ryzen 5000 alias Cezanne übertrifft AMD den Vorgänger Ryzen 4000 im Notebook bei der CPU-Leistung dank höherer IPC und mehr Takt deutlich. Werden die neuen Zen-3-CPUs mit einem Gaming-Grafikchip kombiniert, wird Intel im Notebook geschlagen. Die iGPU ist wiederum überholt und auch bei den Features gerät AMD in Rückstand.

Theoretisch schneller und breiter verfügbar

Genau ein Jahr nach Ryzen 4000 „Renoir“ fürs Notebook hat AMD zur CES Anfang Januar Ryzen 5000 „Cezanne“ präsentiert. Und statt zwischen Ankündigung und Marktstart wie im vergangenen Jahr drei Monate Zeit ins Land ziehen zu lassen, sollte es dieses Mal ganz schnell gehen: Das Embargo auf Tests und die Verkaufsfreigabe fielen offiziell bereits Ende Januar.

Dass AMD Tempo vorzulegen versucht, kommt nicht von ungefähr: Cezanne bietet Prozessoren mit sechs oder acht hochmodernen Zen-3-Kernen, während Intel nur vier moderne (Tiger Lake(-H35)) oder bis zu acht alte Kerne (Comet Lake-H) zu bieten hat. Insbesondere im Gaming-Notebook stehen die Zeichen mit Zen 3 gegen Skylake für AMD potentiell sehr gut und das dürfte auch die Priorisierung der H- gegenüber der U-APU erklären.

In der Praxis hakte es allerdings auch dieses Jahr, denn selbst (Vorserien-)Muster schafften es bis Ende Januar nur vereinzelt in Redaktionen – zu ComputerBase exakt am Tag des Embargo-Ablaufes. Wie es vor dem Hintergrund der aktuell branchenübergreifend grassierenden Chip-Knappheit im Handel aussehen wird, bleibt abzuwarten, zumal viele Cezanne-Notebooks auch auf Nvidias GeForce RTX 3000 Laptop GPUs (Test) setzen werden. Immerhin sind erste Modelle bereits im Handel gelistet.

Zwei 8-Kern-APUs im Test

Zwei Notebooks mit zwei unterschiedlich spezifizierten Ryzen 5000 konnte sich ComputerBase in der Zwischenzeit näher ansehen, beides sind 8-Kern-APUs. Das von AMD gestellte Muster mit Ryzen 9 5980HS markiert das gebinnte Flaggschiff in der 35-Watt-Klasse, es steckt im neuen Asus ROG Flow X13, einem 13-Zoll-Notebook. Das zweite Gerät ist das bereits im Test der GeForce RTX 3060 Laptop GPU genutzte Vorserienmodell von Schenker: Das XMG Core 17 (E21) setzt auf den Ryzen 7 5800H und damit quasi die Brot-und-Butter-Lösung direkt aus der Mitte des Feldes mit acht Kernen bei 45 Watt TDP.

Asus ROG Flow X13
Asus ROG Flow X13 (Bild: Asus)
Das XMG Core 17 mit Ryzen 7 5800H und GeForce RTX 3060 Laptop GPU (130 Watt)
Das XMG Core 17 mit Ryzen 7 5800H und GeForce RTX 3060 Laptop GPU (130 Watt)

Fast identische Zen-3-Kerne: Jetzt im Notebook

AMDs neue Ryzen 5000 Mobile (Codename Cezanne), sind technisch noch etwas näher dran an den Desktop-Lösungen Ryzen 5000 (Test) (Codename Vermeer) als die Vorgängergeneration. Denn die Umbauten an der Kern-Cache-Architektur von Zen 2 zu Zen 3 zeigen auch in dem Bereich Wirkung.

Noch näher dran an Ryzen für Desktop-PCs

Vor allem der native 8-Kern-Die spielt der neuen mobilen Lösung in die Karten. Statt in jedem der beiden Quad-Core-CCX 75 Prozent des eigentlich 16 MByte großen L3-Caches zu beschneiden, wie es bei Renoir der Fall war, gibt es nun nur noch eine Halbierung im neuen mobilen 8-Kern-CCX. Unterm Strich bedeutet das eine Verdoppelung des L3-Caches für die APUs, auf komplettes Desktop-Niveau lässt man sie aber weiterhin nicht heran. Die Unterschiede, die bereits im letzten Jahr marginal waren, dürften jedoch fast im Hintergrundrauschen verschwinden. Bereits im vergangenen Jahr erklärte AMD, der L3-Cache habe in dem Marktumfeld einen extrem geringen Einfluss auf die Leistung. Den Vollausbau scheut man jedoch, da Cache Energie, aber auch Platz frisst.

Zen 3 in Mobile
Zen 3 in Mobile (Bild: AMD)

Mehr CPU-Takt (und TDP) bringt mehr Leistung

Bis zu 23 Prozent mehr Leistung verspricht AMD in Single-Threaded-Anwendungen von Ryzen 4000 zu Ryzen 5000. Das ist aber bei weitem nicht nur Zen 3 geschuldet, wie der Blick in die Details verrät. So darf das mobile Topmodell Ryzen 9 5980HX mit einer TDP von 45 Watt (und mehr) jetzt mit bis zu 4,8 GHz arbeiten, das Topmodell des letzten Jahres bei 45 Watt nur mit 4,4 GHz bei Last auf einem Kern.

Ohnehin wird die TDP-Auslegung bei den Partnern und OEMs in diesem Jahr noch interessanter ausfallen als zuletzt. Letztlich dürfen auch AMD-CPUs in Notebooks schon immer mehr verbrauchen als die TDP, doch nie wurde so explizit bereits vorab damit geworben. AMD beschreibt es diplomatisch mit „45 Watt Plus“, erste Ankündigungen von Notebooks zeigen bereits, dass Hersteller die Lösungen auf Wunsch gar mit dauerhaft bis zu 80 und gar 90 Watt ins Rennen schicken werden – im Testmodell werden sogar 130 Watt angeboten, was die CPU aber gar nicht mehr zu nutzen weiß.

Die Zahlen sehen für Laien auf den ersten Blick weit hergeholt aus, sind jedoch keinesfalls neu und auch Erfahrungswerte dazu gibt es genug: 80 Watt Spitzenlast sind bei Intels H-Modellpalette in Oberklasse-Notebooks die Regel, Apples MacBook Pro mit 16 Zoll ließ knapp 90 Watt zu, bestimmte Testmuster waren schon mit über 100 Watt unterwegs. Die CPUs sind zwar offiziell auf Chassis mit dauerhaft 45 Watt Kühlleistung ausgelegt, können aber mehr. Immer mehr Notebooks machen davon auch Gebrauch – ab Werk oder auf Wunsch über Profile.

AMD Ryzen 5000 Mobile Cezanne Blockdiagramm
AMD Ryzen 5000 Mobile Cezanne Blockdiagramm (Bild: AMD)

Alte Vega-GPU mit weniger Spannung und mehr Takt

Bei der CPU hat AMD die APU generalüberholt, bei der GPU ist das nicht der Fall. Die Vega-Architektur mit ihren Wurzeln weit in der Vergangenheit von Graphics Core Next (GCN) ist im Kern dieselbe geblieben, wenn auch in erneut optimierter Form. Vor allem bei der Spannungs- und Stromversorgung der GPU-Einheiten hat AMD Optimierungen vorgenommen, sodass die ALUs bis zu 20 Prozent höher takten können, ohne dass sich das signifikant negativ auf den Verbrauch auswirken soll.

Die nun bis zu 2,1 GHz Takt stellen beim Vollausbau Vega8 2,15 GFLOPS an Rechenleistung in FP32 zur Verfügung. In der Theorie sieht das gut aus, in der Praxis wird der Zugewinn an Performance gegenüber dem Vorgänger Renoir aber nur minimal ausfallen. Wenn durch 20 Prozent mehr Takt am Ende vielleicht 10 Prozent mehr Leistung herumkommen, sollte das bereits den oberen Durchschnitt markieren. Der Zuwachs von Ryzen 7 5800U zu Ryzen 7 4800U ist letztlich sogar auf AMDs eigenen Unterlagen marginal. Die von der Redaktion ermittelten Daten zeigen das später ebenfalls, selbst hinter Intel Xe in Tiger Lake fällt AMDs Grafik nun mitunter zurück.

Die Grafikleistung steigt gegenüber Renoir nur leicht an
Die Grafikleistung steigt gegenüber Renoir nur leicht an (Bild: AMD)

Vega mit seinen Wurzeln im Jahr 2016 bedeutet am Ende auch, dass es beim Video-De- und -Encoder nicht weitergeht. Während neue GPUs von AMD mit RDNA-2-Architektur sowie Intel Xe und Nvidia Ampere beispielsweise den Videocodec AV1 in Hardware decodieren können, muss AMDs APU in dieser Generation noch darauf verzichten (Encoding beherrscht Anfang 2021 noch keine GPU). Und auch in allen anderen Aspekten hat sich an der Video-Engine gegenüber Renoir nichts getan.

Früher war AMD einmal Vorreiter, was die Unterstützung neuer Ideen in dem Bereich anging, selbst kleinste APUs konnten genau in diesen Punkten mehr bieten als jedes Konkurrenzprodukt. Diesen Vorsprung hat AMD derzeit zugunsten der CPU-Leistung aufgegeben, was insbesondere für die U-Serie bitter ist: Mit acht modernsten CPU-Kernen wird das Notebook sicher fünf Jahre gut dastehen, der Grafikteil ist dann aber bald zehn Jahre alt. Immerhin: In der H-Serie sollte Cezanne in der Regel mit einer dedizierten GPU gekoppelt werden, die mit Ampere oder RDNA 2 den AV1-Codec unterstützt.

Auch der Speicher spart mehr Strom

Speicher zu und von einer CPU und GPU mit Daten zu versorgen, ist extrem energiehungrig. Beim Speicher-PHY und über kurze Wege mit passendem RAM lässt sich deshalb viel Energie einsparen. Apple setzt aus dem Grund den Speicher bei M1 auf das gleiche Package: Je näher, desto effizienter. Den Weg kann AMD heute noch nicht gehen, optimiert aber die klassischen Wege. Etwa 20 Prozent konnte AMD nach eigenen Angaben so einsparen. Die Empfehlung geht dabei natürlich Richtung Nutzung von stromsparendem, aber verlötetem LPDDR4, wenngleich eine Vielzahl Notebooks weiterhin mit klassischem DDR4 in sockelbarer SO-DIMM-Form erscheinen werden, der jedoch weniger effizient ist.

Aufgewerteter Speichercontroller spart Strom
Aufgewerteter Speichercontroller spart Strom (Bild: AMD)

Die Leistung kann sich dabei wie erwartet sehen lassen. Sie liegt nicht komplett auf dem Niveau der Desktop-Lösungen von Ryzen 5000 mit gleicher Anzahl an Kernen, was allerdings dem etwas geringeren Durchschnittstakt und schlechteren Timings beim Speicher mit dann sehr hoher Latenz geschuldet ist. Die L1- und L2-Werte zeigen jedoch, dass die Ryzen 5000 alle zu einer Familie gehören. Die Bandbreite beim RAM ist beim Schreiben im Notebook sogar höher als im Desktop – der Vorteil von LPDDR4 wird sichtbar.

AMD Ryzen 9 5980HS im Speichertest
AMD Ryzen 9 5980HS im Speichertest
Zum Vergleich: Ryzen 7 5800X
Zum Vergleich: Ryzen 7 5800X

Weiterhin nur acht PCIe-3.0-Lanes für Grafikkarten

Der in das SoC integrierte Chipsatz, von AMD „Fusion Controller Hub“ (FCH) genannt, hat sich gegenüber Renoir ebenfalls nicht verändert. Im Jahr 2021 bleibt es so selbst für die nun extrem starken Prozessoren bei acht PCI-Express-3.0-Lanes für Grafikkarten, womit der Hersteller gegenüber Tiger Lake-H45 in den Rückstand geraten wird. Denn nicht nur unterstützen alle neuen Grafikchips fortan nativ PCI Express 4.0, Intels 8-Kerner wird sogar mit vollen 16 PCIe-4.0-Lanes diese auch im Notebook ansprechen können und so auf dem Papier die vierfache Bandbreite gegenüber AMD-Lösungen bereitstellen. Das wird keinen exorbitanten Leistungszuwachs ermöglichen, aber stellenweise einige Prozente beisteuern können. Vier weitere PCIe-Lanes sind für M.2-SSD vorgesehen – werbewirksam auf PCIe-4.0-SSDs setzen kann hier aber kein OEM.

Die I/O-Ausstattung wird abgerundet von bis zu vier Ports nach Standard USB 3.2 Gen2 mit 10 Gbps, vier klassischen USB-2.0-Anschlüssen sowie vier Mal SATA. Auch in dem Bereich liegt Intel nun deutlicher in Führung: Neben Thunderbolt 4 (USB 4.0) gibt es PCI Express 4.0 für M.2. Den im Desktop erzielten Vorsprung, dort war AMD Vorreiter bei PCI Express 4.0 und mehr, lässt man im Notebook insgesamt mehr als deutlich schleifen.

AMD Cezanne alias Ryzen 5000 Mobile – Die on Chip
AMD Cezanne alias Ryzen 5000 Mobile – Die on Chip (Bild: AMD)

Die APU ist gewachsen, aber nutzt denselben Sockel

Da bereits der Vorgänger bei TSMC in 7 nm gefertigt wurde, benötigt der technische Fortschritt bei der CPU nicht nur mehr Transistoren, sondern auch mehr Platz. So wächst die Die-Fläche von Renoir gegenüber Cezanne von 156 auf 180 mm², denn statt 9,8 Milliarden Transistoren ist das Paket nun 10,7 Milliarden Transistoren schwer.

Der BGA-Sockel FP6 mit den Abmessungen 25 × 35 × 1,38 mm wird trotzdem fortgeführt, was OEMs einen leichten Umstieg mit ihren bisherigen Platinen auf die neuen Lösungen ermöglichen soll: Renoir und Cezanne sind „Pin-kompatibel“. Das soll sich auch im Handel zeigen – der Start soll deutlich flüssiger ablaufen, versprach AMD im Januar.

Beim Stromverbrauch näher an Intel heran

Im letzten Jahr bestätigte AMD im Gespräch, dass Renoir noch nicht da sei, wo Intel bei der Leistungsaufnahme vor allem im Idle und Standby lag. Der Fokus mit Cezanne ging deshalb, wie in vielen Teilbereichen sichtbar, extrem in diese Richtung und wird insbesondere beim Idle-Verbrauch einen Unterschied machen. Cezanne liegt dort gegenüber Renoir auf nur noch 53 Prozent des Ausgangswertes. Dies kann laut AMD für vier Stunden zusätzliche Akkulaufzeit sorgen. Beim Arbeiten, der Mischung aus Last und Idle, sollen es zwei Stunden mehr sein. Und selbst beim Videoschauen kann man noch eine Stunde gewinnen.

Diese Kriterien könnten insbesondere im U-Bereich die letzten Zweifler umsteigen lassen. Denn Leistung ist in vielen Fällen bereits mehr als ausreichend vorhanden, an der Laufzeit haperte es aber noch.

Am Ende steht der Theorie aber noch die Praxis im Weg. Hier sind Notebook-Hersteller gefordert, sich dem Thema zu stellen und AMD-Notebooks mit konkurrenzfähig großen Akkus auszurüsten. Da hakte es auch bei AMD Ryzen 4000 noch gelegentlich.

Modellpalette von AMD Ryzen 5000 Mobile

Warum sieht das Ryzen-5000-Portfolio im Notebook so aus, wie AMD es vorgestellt hat? Auch auf diese Frage geht das Unternehmen nach einiger Verwunderung zum Start ein, denn auffällig sind die Unterschiede zu Ryzen 4000 schon. Der Fokus liegt jetzt klar auf der H-Serie mit 35 oder 45 Watt, das letztjährige Experiment HS mit 35 Watt wird ausgebaut. Aber auch die U-Serie ist nicht so klein, wie zum Auftakt verkündet. AMD hat schnell noch ein Modell eingeschoben.

Die Modellpalette ist zu einem großen Teil der Entwicklung des vergangenen Jahres geschuldet. Durch die Corona-Krise wuchs das Notebook-Segment um sagenhafte 156 Prozent, erklärt AMD, die Lösungen ersetzen ganze Arbeitsplätze respektive die PCs dort. Und die Rufe nach mehr Home-Office nehmen auch ein Jahr später eher zu denn ab. Das Notebook schultert einen Großteil dieser Entwicklung. Und die Antwort für viele ist nicht automatisch ein leichtes und dünnes Gerät, wofür die U-Serie steht, sondern ein „klassischer“ Allrounder, wie es das 15,6-Zoll-Notebook stets war und auch noch heute in vielen Bereichen als Marktführer ist.

Die 5000er-Serie soll jedoch nicht nur die H-Serie sein. AMD betont, dass die Reihe noch skalierbarer ist als zuvor, die SKUs gerade in den Grenzbereichen ineinandergreifen. Von 12-Watt-Lösungen als stromsparendste Variante der U-Serie bis hin zu 54 Watt und darüber hinaus als HX-Modell gibt es eine Lösung aus AMDs Hand. SMT ist stets die Regel – ein Schritt nach vorn bei diversen Modellen.

Lucienne ist eher Cezanne Light als Renoir Refresh

Zen 2 ist aber nicht tot: In Lucienne leben die alten Kerne fort. Lucienne ist allerdings ein reines OEM-Produkt, das primär AMDs Marktpräsenz ausbauen soll. Dort spielt vor allem der Preis eine wichtige Rolle, das rechtfertigt laut Hersteller die weitere Nutzung auch von Zen 2.

Doch Lucienne ist nicht einfach ein Renoir 2.0. Laut AMD ist es eher ein Cezanne, nur dass statt Zen-3-CPU-Kernen noch Zen 2 verwendet wird, während die anderen Komponenten auf Cezanne-Niveau liegen. Das komplett neue Powermanagement für CPU und GPU und auch der Speicher ist mit dabei, höhere Taktraten und stets SMT ebenfalls. Also ist Lucienne eher Cezanne Light statt Renoir Refresh.

AMD Ryzen 5000 in der H- und U-Serie
Serie Modell Codename Kerne/
Threads
Basistakt Turbotakt Grafik Grafiktakt L3-Cache TDP
Ryzen 5000H Ryzen 9 5980HX Cezanne (Zen 3) 8/16 3,30 GHz 4,80 GHz Vega8 2,1 GHz 16 MByte 45+ Watt
Ryzen 9 5980HS 3,00 GHz 4,80 GHz 35 Watt
Ryzen 9 5900HX 3,30 GHz 4,60 GHz 45+ Watt
Ryzen 9 5900HS 3,00 GHz 4,60 GHz 35 Watt
Ryzen 7 5800H 3,20 GHz 4,40 GHz 2,0 GHz 45 Watt
Ryzen 7 5800HS 2,80 GHz 4,40 GHz 35 Watt
Ryzen 7 5700H* 45 Watt
Ryzen 5 5600H 6/12 3,30 GHz 4,20 GHz Vega7 1,8 GHz 45 Watt
Ryzen 5 5600HS 3,00 GHz 4,20 GHz 35 Watt
Ryzen 5000U Ryzen 7 5800U Cezanne (Zen 3) 8/16 1,90 GHz 4,40 GHz Vega8 2.000 MHz 16 MByte 15 Watt
Ryzen 7 5700U Lucienne (Zen 2) 1,80 GHz 4,30 GHz 1.900 MHz 8 MByte 15 Watt
Ryzen 5 5600U Cezanne (Zen 3) 6/12 2,30 GHz 4,20 GHz Vega7 1.800 MHz 16 MByte 15 Watt
Ryzen 5 5500U Lucienne (Zen 2) 2,10 GHz 4,00 GHz 1.800 MHz 8 MByte 15 Watt
Ryzen 3 5400U** Cezanne (Zen 3) 4/8 2,60 GHz 4,00 GHz Vega6 1.600 MHz 8 MByte 15 Watt
Ryzen 3 5300U Lucienne (Zen 2) 2,60 GHz 3,80 GHz 1.500 MHz 4 MByte 15 Watt
*unbestätigt, von Notebook-Herstellern aber bereits benannt
**von AMD nachträglich als „Limited Volume SKU“ bestätigt

Neben der U- und H-Serie wird es später im Jahr auch Pro-Varianten für das Business-Umfeld geben. Zuletzt waren diese sehr nahe an den bestehenden Modellen angesiedelt, davon ist erst einmal auch in diesem Jahr auszugehen, wie die ersten Sichtungen bei großen OEMs bestätigen. Zusammen sollen die drei Produktgruppen in diesem und dem kommenden Jahr 150 verschiedene Notebooks hervorbringen können, hofft AMD. Es wäre ein Plus von 50 Prozent gegenüber der Renoir-Generation.

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