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AMD Fusion Prozessorkonzept und Prozessoren mit Zen-Microarchitektur
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“AMD Fusion” ist ein Prozessorkonzept und der Marketingbegriff für eine ganze Reihe von 64-Bit Accelerated Processing Units (APUs). Die ersten Microprozessoren, hergestellt im 32 nm Fertigungsverfahren, vereinen eine Zentrale-Verarbeitungseinheit (CPU) und eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) auf einem Kern. Damit konnte AMD auch den Markt rund um Tablets, Netbooks, All-in-One-Geräte usw. bedienen. Erste Modelle für den Einsatz in Mobile Geräten wurden Januar 2011 vorgestellt. Die erste Generation APUs basierte noch auf der K10 Microarchitektur, Codename Llano, und fand Verwendung in der K10-A-Serie und E-Serie.
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Die 2. Generation der “AMD Fusion” Prozessoren mit Piledriver (Bulldozer) Microarchitektur hatte ihren Marktstart am 15.05.2012 und löste die in ihrer Leistungsfähigkeit ausgereizte K10-Microarchitektur ab. Piledriver Prozessoren, gefertigt im 32 nm Herstellungsprozess, mit Trinity- und Richland-Kernen, sind für den Massenmarkt ausgelegt und wurden gleichermassen in Notebooks und Desktop-Geräten eingesetzt. Anders als bei den Prozessoren der A-Serie hatten die unter dem Namen Athlon X2 und X4 verkauften Prozessoren eine deaktivierte GPU.
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Die Jaguar Microarchitektur löste am 23.05.2013 die bis dahin auf der Bobcat Microarchitektur basierenden Prozessorgenerationen ab. Jaguar bildet die Basis für AMDs Kabini- und Temash-APUs der A- und E-Serien. Diese Generation, hergestellt im 28 nm Fertigungsprozess, wurde vorrangig für Mobile Low-Power und Ultra Low-Power Geräte konzipiert, es gibt aber auch einige Sempron und Athlon Desktop Prozessoren die auf meinen Seiten aufgelistet sind.
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Steamroller heisst die Microarchitektur der 3. Generation “AMD Fusion” Prozessoren, die am 14.01.2014 ihren Verkaufsstart hatten. Die Steamroller Microarchitektur, mit ihren Kaveri-, Kaveri-Refresh- und Godavari-Kernen, ist eine weitreichend überarbeitete Bulldozer Microarchitektur und wurde im 28 nm Fertigungsprozess hergestellt. Es wurden Prozessoren sowohl für den Mobile-, den Desktop- und Embedded- als auch für den Server-Markt hergestellt.
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Excavator, der direkte Nachfolger von Steamroller und die 4. Generation innerhalb des AMD Fusion Prozessorkonzepts, hatte seine Markteinführung im Februar 2015. Auch diese wurden im 28 nm Fertigungsprozess hergestellt. Unter dem Codenamen Carrizo und Bristol Ridge wurden sowohl Athlon X4 Prozessoren (mit deaktivierter GPU) als auch A-Serien Modelle verkauft. Aufgrund zahlreicher Optimierungen wie AVX2, BMI2, die Unterstützung von DDR4-Speicher und High-Density-Bibliotheken für die GPUs, soll es gegenüber den Steamroller Modellen bei gleichem Takt eine Leistungssteigerung von bis zu 30% geben.
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Am 02.03.2017 war Markteinführung der ersten Prozessorgeneration mit AMDs Zen-Microarchitektur. Diese löste Prozessoren ab, die unter dem Prozessorkonzept “AMD Fusion” angeboten wurden. Die erste Generation der Athlon und Ryzen Prozessoren wurde im 14 nm FinFET (fin field-effect transistor) Fertigungsprozess hergestellt. Für den Desktop-Bereich gibt es die Serien Ryzen 3 (Low-Cost/Budget), Ryzen 5 (Mid-Range), Ryzen 7 (High Performance) und Ryzen Threadripper (High End) Prozessoren mit Summit Ridge Kern. Athlon und Ryzen Prozessoren mit Raven Ridge- und Dali Kern haben eine integrierte Grafikverarbeitungseinheit (GPU).
Verwendet wird erstmals für die Desktop-Prozessoren der neue Sockel AM4 in Verbindung mit DDR4-Speicher mit 2667 MHz, Threadripper-Prozessoren ausgenommen, sie benötigen den Sockel TR4.
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Im April 2018 wurde eine optimierte Version, der Zen+ vorgestellt. Die Zen+ Microarchitektur wurde im 12 nm FinFIT Prozess hergestellt, was laut AMD zusammen mit Cacheoptimierungen, höheren Basis- und Turbo-Taktfrequenzen und der Unterstützung von DDR4-Speicher mit 2933 MHz zu einer Leistungssteigerung von ca. 10% gegenüber Zen führte.
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Am 07 Juli 2019 war Markteinführung der AMD Ryzen Microprozessoren mit der Nachfolgearchitektur Zen 2. Deren Herstellungstechnologie schrumpfte auf nunmehr 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:
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Unterstützung der PCIe-Generation 4.0, verbunden mit einer Verdopplung der I/O-Bandbreite Verdopplung der Kernanzahl im Prozessor:
- Ryzen Prozessoren jetzt mit bis zu 16 und Threadripper Prozessoren mit bis zu 64 logischen Kernen. Verdopplung der L3-Cache-Größe:
- Ryzen Prozessoren jetzt mit bis zu 64 MB und Threadripper Prozessoren mit bis zu 256 MB L3-Cache. Erhöhung von zwei auf drei Adress Generation Units Zwei AVX2-Ausführungseinheiten mit 256 Bit Breite Eine höhere Recheneffizienz und höhere maximale Taktfrequenzen.
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Am 05.11.2020 war Markteinführung der Generation Zen 3. Bei diesen wurde der Herstellungsprozess nochmals optimiert, AMD spricht hier von 7nm+, so dass deren Leistungsfähigkeit gegenüber der Zen 2 Generation nochmals um 24% pro Watt gesteigert werden konnte.
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Prozessoren mit Zen 4 Microarchitektur wurden von AMD für 2022 angekündigt. Diese werden dann im 5 nm Herstellungsprozess gefertigt.
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