AMD Zen-Mikroarchitektur

AMD Family 17h / 1. Generation
Am 02.03.2017 war Markteinführung der ersten Prozessorgeneration mit AMDs Zen Mikroarchitektur. Diese löste Mikroarchitekturen ab, die unter dem Prozessorkonzept “AMD Fusion” hergestellt wurden. Die erste Generation der Athlon und Ryzen Prozessoren wurde im 14 nm FinFET (Fin Field-Effect Transistor) Fertigungsprozess hergestellt. Für das Desktop- und Mobile-Segment gibt es die Serien Ryzen 3 (Low-Cost/Budget), Ryzen 5 (Mid-Range), Ryzen 7 (High-Performance) und Ryzen Threadripper (High-End) Prozessoren. Desktop-Athlon und -Ryzen Prozessoren gibt es sowohl mit als auch ohne integrierte Grafikverarbeitungseinheit (GPU), Mobile Prozessoren haben diese durchgängig integriert.

Verwendet wird erstmals für die Desktop-Prozessoren der neue Sockel AM4 in Verbindung mit DDR4-Speicher, Threadripper-Prozessoren ausgenommen.

 

AMD Family 17h / 2. Generation
Am 19 April 2018 wurde eine optimierte Version, die so genannte Zen+ Mikroarchitektur, vorgestellt. Die Zen+ Mikroarchitektur wurde im 12 nm FinFIT Prozess hergestellt, was laut AMD zusammen mit Cacheoptimierungen, höheren Basis- und Turbo-Taktfrequenzen und der Unterstüzung von DDR4-Speicher mit 2933 MHz zu einer Leistungssteigerung von ca. 10% gegenüber Zen führte.


 

AMD Family 18h
Am 07 Juli 2019 war Markteinführung der AMD Ryzen Mikroprozessoren mit der Nachfolgearchitektur Zen 2. Deren Herstellungstechnologie schrumpfte auf 7 nm. Ryzen Prozessoren der 3. Generation sind kompatibel zu ihren Vorgängern, passen also auf Hauptplatinen mit Sockel AM4, nehmen ihre Arbeit jedoch erst nach einem vorherigen BIOS-Update auf.


Neuerungen sind:
  • Unterstützung der PCIe-Generation 4.0, verbunden mit einer Verdopplung der I/O-Bandbreite
  • Verdopplung der Kernanzahl im Prozessor:
    - Ryzen Prozessoren mit bis zu 16, Threadripper Prozessoren mit bis zu 64 logischen Kernen.
  • Verdopplung der L3-Cache-Größe:
    - Ryzen Prozessoren mit bis zu 64 MB, Threadripper Prozessoren mit bis zu 256 MB.
  • Erhöhung von zwei auf drei Adress Generation Units.
  • Zwei AVX2-Ausführungseinheiten mit 256-Bit Breite.
  • Eine höhere Recheneffizienz und höhere maximale Taktfrequenzen.


 

AMD Family 19h / 1. Generation
Am 05.11.2020 war Markteinführung der Prozessoren mit Zen 3 Mikroarchitektur. Bei diesen wurde der Herstellungsprozess nochmals optimiert, AMD spricht hier von 7 nm+, so dass deren Leistungsfähigkeit, gegenüber den Prozessoren mit Zen 2 Mikroarchitektur, nochmals um 24% gesteigert werden konnte.
 

Die Gründe dafür sind unter Anderem:
  • Statt zwei Core-Complexe je Chip mit jeweils 4 Kernen und 16 MB Level 3 Cache, ist jetzt der ganze Chip ein einziger Core-Complex mit 8 Kernen und einem gemeinsamen L3 Cache mit 32 MB. Die Latenzzeiten beim Wechsel zwischen den Kernen sind erheblich reduziert.
  • Low-Power DDR4 Speicher mit geringerem Verbrauch und höherer Bandbreite wird unterstützt.
  • Optimierungen bei Instruktionen und der Pipeline.
  • Schnellere Wechsel der Core-Frequenzen wurden realisiert.Die integrierte Grafikeinheit läuft mit höherer Maximalfrequenz.

 


AMD Family 19h / 2. Generation
Am 04 Januar 2022 war Verkaufsstart der Prozessoren mit Zen 3+ Mikroarchitektur. Diese sind eine Aktualisierung der Prozessoren mit Zen 3 Mikroarchitektur, die sich auf Verbesserungen der Energieeffizienz der mobile Ryzen Prozessoren mit Rembrandt Kern konzentrierte. Zen 3+ Prozessoren verfügen Über 50 neue oder verbesserte Energieverwaltungsfunktionen und bieten zudem ein adaptives Energieverwaltungs-Framework sowie neue Tiefschlafzustände. Ab jetzt wird auch DDR5- und LPDDR5-Speicher unterstützt.

 


AMD Family 20h
Markteinführung der Prozessoren mit Zen 4 Mikroarchitektur  war am 27.09.2022. Diese werden im 5 nm FinFET (Fin Field-Effect Transistor) Verfahren bei TSMC gefertigt. Diese “Core Complex Dies” (CCDs) bestehen aus 8 Kernen mit 1 MB L2-Cache je Kern und bis zu 32 MB L3-Cache. Zu den CCDs kommt ein I/O-Die, welcher in einem TSMC-6-nm-Prozess hergestellt wird. Zudem wird nun nur noch DDR5- (max. DDR5-5600) bzw. LPDDR5x-Speicher (max. LPDDR5x-7500) unterstützt.


 

Prozessoren mit Zen 5 Mikroarchitektur sind für 2024 angekündigt.