Zen 3

<< AMD Zen 3 >>
Produktion:	seit 2020
Produzent:	TSMC
Fertigung:	7 nm bis 6 nm
Befehlssatz:	AMD64 (x86-64)
Mikroarchitektur:	x86-Prozessor
Sockel:	AM4
	Namen der Prozessorkerne: Vermeer (Desktop-CPUs); Milan (Server-CPUs); Cezanne (Laptop-CPUs);

Zen 3 ist eine Prozessor-Mikroarchitektur (x86-64) des Unternehmens AMD. Zen 3 ist nach Zen, dem Refresh Zen+ und Zen 2 die dritte 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.

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 können Ryzen 5000 Prozessoren verbauen, wenn passende Updates für das BIOS durch den Mainboard-Hersteller bereitgestellt wurden. Inzwischen (2022) stehen auch BIOS-Updates für einige X370, B350 und A320 Platinen zur Verfügung.^[1] Mit der AGESA-Version 1.2.0.7 wurde die Kompatibilität nach anhaltender Kritik durch Nutzer und Presse letztlich sichergestellt, auch wurden einige Fehler ausgebessert – etwa Performance-Einbußen unter Windows 11 durch das integrierte fTMP-Modul. Einige Features – etwa PCIe 4.0 – sind auf den nachgerüsteten Boards ggf. nicht vorhanden.

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
erstmals ist das mit PCIe 2.0 eingeführte Feature „Resizable BAR“ verfügbar

Die nächste Generation „Zen 4“ im 5 nm-Fertigungsverfahren wurde 2022 vorgestellt.

Architektur

Statt zwei Core-Complexes je Chiplet mit jeweils 4 Kernen und 16 MB Level 3 Cache ist jetzt das ganze Chiplet ein Core-Complex mit 8 Kernen und einem gemeinsamen Level 3 Cache von 32 MB Größe. 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 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“

(c) Michael Wolf, Penig, CC BY-SA 3.0

AMD Ryzen 7 5800X

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. Ferner gibt es auch Desktop CPUs in der 5000er-Generation, welche auf die „Cezanne“-Baureihe setzen. 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. Am 15. März 2022 kündigte AMD den Ryzen 5800X3D an, den ersten Prozessor mit gestapelten Speicherchips. Dies ermöglicht mit 96 MB einen wesentlich größeren L3-Cache als üblich, was vor allem die Leistung in Spielen verbessert. Laut AMD ist der 5800X3D um bis zu 15 % schneller als der Ryzen 5900X.

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	04.0	24	DDR4-3200	105 W	N/A
Ryzen 9 5900X	579€		12/24	3,7 / 4,8 GHz	6 MB						105 W
Ryzen 9 5900	OEM		12/24	3,0 / 4,7 GHz	6 MB						65 W
Ryzen 7 5800X3D	$499		8/16	3,4 / 4,5 GHz	4 MB	96 MB					105 W
Ryzen 7 5800X	449€			3,8 / 4,7 GHz		32 MB					105 W
Ryzen 7 5800	OEM			3,4 / 4,6 GHz							65 W
Ryzen 7 5700X	$299			3,4 / 4,6 GHz
Ryzen 5 5600X	319€		6/12	3,7 / 4,6 GHz	3 MB							Wraith Stealth
Ryzen 5 5600	$199		6/12	3,5 / 4,4 GHz	3 MB							Wraith Stealth

Ryzen 5000 „Cezanne“

Am 12. Januar 2021 stellte AMD die Ryzen 5000er Notebook-APUs der Zen-3-Reihe vor.^[2] In der folgenden Tabelle sind sie zusammen mit den ebenfalls mit einer 5000er-Nummer versehenen Mobil-APUs der vorhergehenden Generation Zen 2 („Lucienne“) aufgeführt.

Cezanne-APUs für Notebooks^[3]^[4]
Name	CMOS	Kerne/ Threads	Basis-/ Boost-Takt	L2-Cache	L3-Cache	CPU-Arch.	PCIe	GPU	GPU-Kerne	GPU-Takt	TDP
Ryzen 9 5980HX	7nm FinFET	8 / 16	3,3 / 4,8 GHz	4 MB	16 MB	Zen 3	3.0	Radeon Vega	8	2,1 GHz	45+ W
Ryzen 9 5980HS			3,0 / 4,8 GHz								35 W
Ryzen 9 5900HX			3,3 / 4,6 GHz								45+ W
Ryzen 9 5900HS			3,0 / 4,6 GHz								35 W
Ryzen 7 5800H			3,2 / 4,4 GHz							2,0 GHz	45 W
Ryzen 7 5800HS			2,8 / 4,4 GHz							2,0 GHz	35 W
Ryzen 5 5600H		6 / 12	3,3 / 4,2 GHz	3 MB					6	1,8 GHz	45 W
Ryzen 5 5600HS		6 / 12	3,0 / 4,2 GHz	3 MB					6	1,8 GHz	35 W
Ryzen 7 5800U		8 / 16	1,9 / 4,4 GHz	4 MB					8	2,0 GHz	15 W
Ryzen 7 5700U		8 / 16	1,8 / 4,3 GHz	4 MB	8 MB	Zen 2			8	1,9 GHz
Ryzen 5 5600U		6 / 12	2,3 / 4,2 GHz	3 MB	16 MB	Zen 3			7	1,8 GHz
Ryzen 5 5500U		6 / 12	2,1 / 4,0 GHz	3 MB	8 MB	Zen 2			7	1,8 GHz
Ryzen 3 5400U		4 / 8	2,6 / 4,0 GHz	2 MB	8 MB	Zen 3			6	1,6 GHz
Ryzen 3 5300U		4 / 8	2,6 / 3,8 GHz	2 MB	4 MB	Zen 2			6	1,5 GHz

April 2021 kamen auch Cezanne-APUs für Desktoprechner auf den Markt. Im Gegensatz zur vorhergehenden Generation (Renoir) werden sie nicht nur OEMs, sondern zum Teil auch Endkunden angeboten.

April 2022 kam mit dem Ryzen 5 5500 auch eine Cezanne-CPU für Desktoprechner auf den Markt, welche mit deaktiviertem GPU zwar eine APU ist, jedoch nur als CPU genutzt werden kann.^[5]

Cezanne-Produkte für Desktop^[6]
Name	CMOS	Kerne/ Threads	Basis-/ Boost-Takt	L2-Cache	L3-Cache	CPU-Arch.	PCIe	GPU	GPU-Kerne	GPU-Takt	TDP	Kühler (PIB)
Ryzen 7 5700G	7nm FinFET	8 / 16	3,8 / 4,6 GHz	4 MB	16 MB	Zen 3	3.0	Radeon Vega	8	2,0 GHz	65 W	Wraith Stealth
Ryzen 7 5700GE		8 / 16	3,2 / 4,6 GHz	4 MB					8	2,0 GHz	35 W
Ryzen 5 5600G		6 / 12	3,9 / 4,4 GHz	3 MB					7	1,9 GHz	65 W
Ryzen 5 5600GE			3,4 / 4,4 GHz						7	1,9 GHz	35 W
Ryzen 5 5500			3,6 / 4,2 GHz								65 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.^[7]^[8]

Server-CPUs
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		2P	225 W
Epyc 7713P			2,00 / 3,675		1P	225 W
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			2,80 / 3,70		1P	225 W
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			2,85 / 4,00		1P	200 W
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			3,00 / 3,70		1P	155 W
Epyc 72F3	8 / 16	8 x 1	3,70 / 4,10	256 MB 32 MB je CCD	2P	180 W

³ Anzahl der CCDs x Anzahl der aktiven Kerne je CCD

Ryzen 6000 & 7035 „Rembrandt & Rembrandt R“ Zen 3+

Am 4. Januar 2022 stellte AMD die Ryzen 6000 „Rembrandt“ CPUs vor, am 20. September 2022 folgte die 7035-Serie „Rembrandt R“. Die CPUs finden Platz auf FP7-Motherboard, unterstützen DDR5 und kommen mit einer integrierten RDNA2-Grafikeinheit. Alle CPUs entsprechen der Zen-3+-Architektur.

Rembrandt-APUs für Notebooks
Name	CMOS	Codename	Kerne/ Threads	Basis-/ Boost-Takt	L1-Cache	L2-Cache	L3-Cache	CPU-Arch.	GPU	GPU-Kerne	GPU-Takt	TDP
Ryzen 9 6980HX	6nm FinFET	Rembrandt	8 / 16	3,3 / 5,0 GHz	512 KB	4 MB	16 MB	Zen 3+	RDNA2 680M	12	2,4 GHz	45 W
Ryzen 9 6980HS				3,3 / 5,0 GHz								35 W
Ryzen 9 PRO 6950H				3,3 / 4,9 GHz								45 W
Ryzen 9 PRO 6950HS												35 W
Ryzen 9 6900HX												45+ W
Ryzen 9 6900HS												35 W
Ryzen 7 7735HS		Rembrandt R		3,2 / 4,75 GHz							2,2 GHz	35 W
Ryzen 7 7735U		Rembrandt R		2,7 / 4,75 GHz								28 W
Ryzen 7 Pro 6860Z		Rembrandt		2,7 / 4,725 GHz								15-28W
Ryzen 7 Pro 6850H				3,2 / 4,7 GHz								35W
Ryzen 7 Pro 6850HS												35W
Ryzen 7 6800H												45W
Ryzen 7 6800HS												45W
Ryzen 7 Pro 6850U				2,7 / 4,7 GHz								15-28W
Ryzen 7 6800U				2,7 / 4,7 GHz								15-28W
Ryzen 5 7535HS		Rembrandt R	6 / 12	3,3 / 4,55 GHz		3 MB			RDNA2 660M	6	1,8 GHz	35 W
Ryzen 5 7535U		Rembrandt R		2,9 / 4,55 GHz							1,8 GHz	28 W
Ryzen 5 Pro 6650H		Rembrandt		3,3 / 4,5 GHz	384 KB						1,9 GHz	45 W
Ryzen 5 Pro 6650HS												35 W
Ryzen 5 6600H												45 W
Ryzen 5 6600HS												35 W
Ryzen 5 Pro 6650U				2,9 / 4,5 GHz								15-28W
Ryzen 5 6600U				2,9 / 4,5 GHz								15-28W
Ryzen 3 7335U		Rembrandt R	4 / 8	3,0 / 4,3 GHz	512 KB	2 MB	8 MB				1,8 GHz	28 W

Siehe auch

Liste der AMD-Ryzen-Prozessoren

Weblinks

Einzelnachweise

↑ Andreas Schilling: Chipsätze der 300er-Serie werden offiziell zu Ryzen 5000 kompatibel (4. Update). Abgerufen am 16. Juni 2022.
↑ 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.
↑ Volker Rißka: AMD Ryzen 7 5700X und Ryzen 5 5500 im Test. Abgerufen am 16. Juni 2022.
↑ 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.

[1] Andreas Schilling: Chipsätze der 300er-Serie werden offiziell zu Ryzen 5000 kompatibel (4. Update). Abgerufen am 16. Juni 2022.

[2] AMD Announcement. AMD, 21. Januar 2021, abgerufen am 24. Januar 2021 (englisch).

[3] RYZEN MODEL SPECIFICATIONS. AMD, abgerufen am 24. Januar 2021 (englisch).

[4] 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.

[5] Volker Rißka: AMD Ryzen 7 5700X und Ryzen 5 5500 im Test. Abgerufen am 16. Juni 2022.

[6] AMD RYZEN DESKTOP PROCESSORS WITH AMD RADEON GRAPHICS. AMD, abgerufen am 28. November 2021 (englisch).

[7] Andreas Schilling: 68 % schneller: AMD zeigt Benchmarks zu EPYC. Abgerufen am 13. Januar 2021.

[8] 3rd Gen AMD EPYC™ Processors. Abgerufen am 10. März 2021.

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