AMD Zen-Mikroarchitektur

AMD Family 17h / 1. Generation (Zen)
Am 02.03.2017 war Markteinführung der ersten APU-Generation mit AMDs Zen Mikroarchitektur. Diese löste Mikroarchitekturen ab, die unter dem Prozessorkonzept “AMD Fusion” hergestellt wurden. Die erste Generation der Athlon und Ryzen Mikroprozessoren 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/Low-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 Mikroprozessoren haben, bis auf wenige Ausnahmen, eine GPU integriert.

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

 


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

 


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


Neuerungen sind:
  • Unterstützung der PCIe-Generation 4.0, verbunden mit einer Verdopplung der I/O-Bandbreite
  • Verdopplung der Kernanzahl je Die:
    - Ryzen APUs mit bis zu 16, Threadripper Prozessoren mit bis zu 64 logischen Kernen.
  • Verdopplung der L3-Cache-Größe:
    - Ryzen APUs 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 (Zen 3)
Am 05.11.2020 war Markteinführung der Mikroprozessoren 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 (Zen 3+)
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+ APUs verfügen über 50 neue oder verbesserte Energieverwaltungsfunktionen und bieten zudem ein adaptives Energieverwaltungs-Framework sowie neue Tiefschlafzustände. Ab da wird auch DDR5- und LPDDR5-Speicher mit bis zu 4800 bzw. 6400 MT/S unterstützt.

 


AMD Family 20h (Zen 4)
Markteinführung der Prozessoren mit Zen 4 Mikroarchitektur war am 27.09.2022. Diese wurden im 5 nm FinFET (Fin Field-Effect Transistor) Verfahren bei TSMC gefertigt. Zen 4 “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 bei TSMC in einem 6-nm-Prozess hergestellt wird.
Zen 4 APUs unterstützen nun auch DDR5-Speicher mit bis zu 5600 MT/S bzw. LPDDR5x-Speicher mit bis zu 7500 MT/S.


 

Erste Prozessoren mit Zen 5 Mikroarchitektur kamen im Juli 2024 in den Handel.

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