Zen 3
Zen 3 ist eine Prozessor-Mikroarchitektur (x86-64) des Unternehmens AMD. Zen 3 ist nach Zen, Zen+ und Zen 2 die vierte Generation der unter den Markennamen „Ryzen“ und „Epyc“ 2017 eingeführten Zen-Prozessoren. Es wurde gegenüber Zen 2 sowohl die Architektur als auch die Herstellungsprozesstechnologie optimiert, AMD spricht hier von 7nm+. AMD hat diese Prozessorgeneration am 8. Oktober 2020 wegen der Covid-19-Pandemie per Livestream vorgestellt. Die in 7-nm-Prozesstechnologie (N7) bei TSMC hergestellten CPU-Dies bestehen aus 8 Kernen (Core Complex oder „CCX“)-Bausteinen mit 32 MB Level-3-Cache, die über „Infinity Fabric“ genannte serielle Hochleistungsverbindungen gekoppelt werden. Laut AMD hat Zen 3 die bisher größten Anpassungen an der Zen-Architektur erfahren. Insgesamt bietet Zen 3 laut AMD bis zu 24 Prozent mehr Leistung pro Watt als Zen, eine um 19 Prozent höhere IPC und insgesamt rund 26 Prozent mehr Leistung als Zen 2. Erhältlich sind alle genannten Prozessoren seit dem 5. November 2020.
| << AMD Zen 3 | |
|---|---|
| Produktion: | seit 2020 |
| Produzent: | TSMC |
| Fertigung: | 7 nm |
| Befehlssatz: | AMD64 (x86-64) |
| Mikroarchitektur: | x86-Prozessor |
| Sockel: | AM4 |
Namen der Prozessorkerne:
| |
Ryzen 5000 sind sockelkompatibel zu den Vorgängern, passen also in Hauptplatinen mit dem Sockel AM4 und sind Board-abhängig nach einem zuvor erfolgten BIOS-Update nutzbar. Die 500er-I/O-Hubs X570, B550 und A520 sind grundsätzlich kompatibel, sofern sie mindestens mit der AGESA-Version 1.0.8.0 versehen sind. Lauffähig sind die Ryzen-5000-Prozessoren allerdings erst mit AGESA 1.1.0.0. Nutzer mit 400er-I/O-Hubs wie dem B450 und X470 werden Ryzen 5000 verbauen können, allerdings erst zum Januar 2021, wenn passende Updates für das BIOS bereitstehen. AMD ist derweil noch mit den Partnern bei der Entwicklung. Der Fokus auf B550 und X570 ist nicht verwunderlich, bieten jene Mainboards doch die fortschrittlichsten Features für AMDs neue Prozessor-Generation. Zu X370 und B350 hat sich AMD gar nicht geäußert, aber eine Kompatibilität wurde auch nie versprochen. Möchte man neue Funktionen wie PCIe Generation 4 nutzen, werden Hauptplatinen mit den Chipsätzen X570 oder B550 benötigt.
Neuerungen gegenüber der Generation Zen 2 sind:
- einzelner 8-Core-Complex mit 32 MiB L3-Cache (Zen 2: 2×16 MiB)
- höhere Recheneffizienz (mehr Rechenkapazität je Watt Leistungsbedarf) und geringfügig höhere maximale Taktfrequenzen
Die nächste Generation „Zen 4“ im 5 nm-Fertigungsverfahren soll 2022 vorgestellt werden.
Architektur
- Statt zwei Core-Complexes je Chiplet mit jeweils 4 Kernen ist jetzt das ganze Chiplet ein Core-Complex mit 8 Kernen und einem gemeinsamen Level 3 Cache von 16 MB Größe (Zen 2: 8 MB). Dadurch werden die Latenzen beim Wechsel zwischen Kernen erheblich (über einen Faktor 3) reduziert.
- Ryzen-CPUs auf Basis der Zen-3-Mikroarchitektur profitieren, wie auch die Vorgängergeneration, besonders von schnellem Arbeitsspeicher, weil die Taktrate des „Infinity Fabric“ direkt vom Speichertakt abhängt. Schnellerer Arbeitsspeicher bedeutet dadurch auch schnelleren Datenaustausch zwischen zwei Core Complexes bzw. auch zwischen den Chiplets. Es wird bis zu LPDDR4 4267 MHz unterstützt.
- Low Power DDR4 (LPDDR4) Speicher wird unterstützt mit geringerem Energieverbrauch und höherer Bandbreite
- eine ganze Reihe von Optimierungen bei Instruktionen und Pipeline, die zusammen einen um 18% höheren Durchsatz (IPC – Instruktionen pro Taktzyklus) ergeben.
- Control Flow Enforcement Technologie (CET), um Return Oriented Programming zu verhindern
- schnellere Wechsel der Kern-Frequenzen
- Die Kern-Versorgungsspannung kann jetzt je Kern unterschiedlich sein
- die integrierte Grafikeinheit ist zwar wie beim Vorgänger Zen 2 ebenfalls noch eine Vega 8-Architektur, läuft aber mit höherer maximaler Frequenz von 2,1 GHz gegenüber 1,75 GHz bei Zen 2
Während Zen 3 für bis zu DDR4-3200 spezifiziert ist, liegt der Sweet-Spot vermutlich bei etwa DDR4-3866 bis DDR4-4000 – bei höherem Speichertakt wird Infinity Fabric in einen asynchronen Modus geschaltet, welches die Speicherlatenz erhöht und somit die Performance nachteilig beeinflusst.
Ryzen 5000 „Vermeer“
Die auf Zen 3 basierende Ryzen 5000 Desktop-CPU-Baureihe heißt „Vermeer“ und integriert ein oder zwei CPU-Chiplets (mit jeweils 8 Kernen) und einem I/O-Chiplet in einem AM4-Sockel. Sie ist die letzte Generation von Chips, die den AM4-Sockel verwenden.
Am 5. November 2020 erschienen zunächst vier Prozessormodelle mit 6 bis 16 Kernen.
| Name | Preise bei Release |
CMOS | Kerne/ Threads |
Basis-/ Boost-Takt |
L2-Cache | L3-Cache | Sockel | PCIe | PCIe lanes |
Speicher- Unterstützung |
TDP | Kühler (PIB) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ryzen 9 5950X | 849€ | 7nm FinFET | 16/32 | 3,4 / 4,9 GHz | 8 MB | 64 MB | AM4 | 4.0 | 24 | DDR4-3200 | 105 W | N/A |
| Ryzen 9 5900X | 579€ | 12/24 | 3,7 / 4,8 GHz | 6 MB | ||||||||
| Ryzen 7 5800X3D | - | 8/16 | 3,4 / 4,5 GHz | 4 MB | 96 MB | |||||||
| Ryzen 7 5800X | 449€ | 3,8 / 4,7 GHz | 32 MB | |||||||||
| Ryzen 5 5600X | 319€ | 6/12 | 3,7 / 4,6 GHz | 3 MB | 65 W | Wraith Stealth |
Ryzen 5000 „Cezanne“
Am 12. Januar 2021 stellte AMD die Ryzen 5000er Notebook-CPUs der Zen 3-Reihe vor.[1] In der folgenden Tabelle sind sie zusammen mit den ebenfalls mit einer 5000er-Nummer versehenen Mobil-CPUs der vorhergehenden Generation Zen 2 („Lucienne“) aufgeführt.
| Name | Kerne/Threads | Basis-/Boost-Takt (GHz) | L3-Cache | CPU-Arch. | GPU | GPU-Kerne | GPU-Takt | TDP |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ryzen 9 5980HX | 8 / 16 | 3,3 / 4,8 | 16 MB | Zen 3 | Radeon Vega |
8 | 2,1 GHz | 45+ W |
| Ryzen 9 5980HS | 3,0 / 4,8 | 35 W | ||||||
| Ryzen 9 5900HX | 3,3 / 4,6 | 45+ W | ||||||
| Ryzen 9 5900HS | 3,0 / 4,6 | 35 W | ||||||
| Ryzen 7 5800H | 3,2 / 4,4 | 2,0 GHz | 45 W | |||||
| Ryzen 7 5800HS | 2,8 / 4,4 | 35 W | ||||||
| Ryzen 5 5600H | 6 / 12 | 3,3 / 4,2 | 6 | 1,8 GHz | 45 W | |||
| Ryzen 5 5600HS | 3,0 / 4,2 | 35 W | ||||||
| Ryzen 7 5800U | 8 / 16 | 1,9 / 4,4 | 8 | 2,0 GHz | 15 W | |||
| Ryzen 7 5700U | 1,8 / 4,3 | 8 MB | Zen 2 | 1,9 GHz | ||||
| Ryzen 5 5600U | 6 / 12 | 2,3 / 4,2 | 16 MB | Zen 3 | 7 | 1,8 GHz | ||
| Ryzen 5 5500U | 2,1 / 4,0 | 8 MB | Zen 2 | |||||
| Ryzen 3 5400U | 4 / 8 | 2,6 / 4,0 | 8 MB | Zen 3 | 6 | 1,6 GHz | ||
| Ryzen 3 5300U | 2,6 / 3,8 | 4 MB | Zen 2 | 1,5 GHz |
April 2021 kamen auch Cezanne-CPUs für Desktoprechner auf den Markt. Im Gegensatz zur vorhergehenden Generation (Renoir) werden sie nicht nur OEMs, sondern zum Teil auch Endkunden angeboten.
| Name | Kerne/Threads | Basis-/Boost-Takt (GHz) | L3-Cache | CPU-Arch. | GPU | GPU-Kerne | GPU-Takt | Default-TDP |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ryzen 7 5700G | 8 / 16 | 3,8 / 4,6 | 16 MB | Zen 3 | Radeon | 8 | 2,0 GHz | 65 W |
| Ryzen 7 5700GE | 3,2 / 4,6 | 35 W | ||||||
| Ryzen 5 5600G | 6 / 12 | 3,9 / 4,4 | 7 | 1,9 GHz | 65 W | |||
| Ryzen 5 5600GE | 3,4 / 4,4 | 35 W |
EPYC Generation 3 „Milan“
Die auf Zen 3 basierende EPYC-Server-Chipreihe soll „Milan“ heißen und wird die letzte Generation von Chips sein, die den SP3-Sockel verwendet. Es werden bis zu 64 Zen-3-Cores je CPU verbaut. Die Vorstellung ist für den 15. März 2021 geplant.[5][6]
| Name | Kerne/Threads | CCD x Kerne3 | Basis-/Boost-Takt (GHz) | L3-Cache | Konfiguration | TDP |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Epyc 7763 | 64 / 128 | 8 x 8 | 2,45 / 3,50 | 256 MB 32 MB je CCD |
2P | 280 W |
| Epyc 7713 | 2,00 / 3,675 | 225 W | ||||
| Epyc 7713P | 1P | |||||
| Epyc 7663 | 56 / 112 | 8 x 7 | 2,00 / 3,50 | 2P | 240 W | |
| Epyc 7643 | 48 / 96 | 8 x 6 | 2,30 / 3,60 | 225 W | ||
| Epyc 75F3 | 32 / 64 | 8 x 4 | 2,95 / 4,00 | 280 W | ||
| Epyc 7543 | 2,80 / 3,70 | 225 W | ||||
| Epyc 7543P | 1P | |||||
| Epyc 7513 | 2,60 / 3,65 | 128 MB 16 MB je CCD |
2P | 200 W | ||
| Epyc 7453 | 28 / 56 | 4 x 7 | 2,75 / 3,45 | 64 MB 16 MB je CCD |
225 W | |
| Epyc 74F3 | 24 / 48 | 8 x 3 | 3,20 / 4,00 | 256 MB 32 MB je CCD |
240 W | |
| Epyc 7443 | 4 x 6 | 2,85 / 4,00 | 128 MB 32 MB je CCD |
200 W | ||
| Epyc 7443P | 1P | |||||
| Epyc 7413 | 2,65 / 3,60 | 2P | 180 W | |||
| Epyc 73F3 | 16 / 32 | 8 x 2 | 3,50 / 4,00 | 256 MB 32 MB je CCD |
240 W | |
| Epyc 7343 | 4 x 4 | 3,20 / 3,90 | 128 MB 32 MB je CCD |
190 W | ||
| Epyc 7313 | 3,00 / 3,70 | 155 W | ||||
| Epyc 7313P | 1P | |||||
| Epyc 72F3 | 8 / 16 | 8 x 1 | 3,70 / 4,10 | 256 MB 32 MB je CCD |
2P | 180 W |
Siehe auch
Einzelnachweise
- AMD Announcement. AMD, 21. Januar 2021, abgerufen am 24. Januar 2021 (englisch).
- RYZEN MODEL SPECIFICATIONS. AMD, abgerufen am 24. Januar 2021 (englisch).
- AMD Ryzen 5000 Mobile 'Cezanne' SoC Deep Dive: Zen 3 Powers Into Notebooks auf Tom’s Hardware vom 26. Januar 2021, abgerufen am 12. April 2021.
- AMD RYZEN DESKTOP PROCESSORS WITH AMD RADEON GRAPHICS. AMD, abgerufen am 28. November 2021 (englisch).
- Andreas Schilling: 68 % schneller: AMD zeigt Benchmarks zu EPYC. Abgerufen am 13. Januar 2021.
- 3rd Gen AMD EPYC™ Processors. Abgerufen am 10. März 2021.
