HemNyheterArkitekturerAMD:s processorplaner fram till 2024 – Zen 5 på 3 nanometer

AMD:s processorplaner fram till 2024 – Zen 5 på 3 nanometer

På Financial Analyst Day talar AMD för första gången öppet om arkitekturen Zen 5, som ska tillverkas på två vitt skilda tillverkningstekniker.

AMD:s Financial Analyst Day var länge arenan där företaget kungjorde sina strategier och planer långt in i framtiden. Efter fadäsen med arkitekturen Bulldozer blev det ändring på den traditionen, men nu har AMD med besked återupplivat den genom att på ett övergripande plan avslöja alla sina produktplaner fram till år 2024.

På processorsidan står som brukligt arkitekturfamiljen Zen i fokus. AMD har i dagsläget en bred uppställning produkter baserade på arkitekturen Zen 3 och näst på tur står Zen 4, som tar ett tillverkningstekniskt kliv ned från 7 till 5 nanometer. Sedan år 2019 har alla nya produkter från AMD tillverkats av TSMC på dess 7-nanometersteknik och bolaget stannar troget kvar hos sin leverantör även på 5 nanometer.

Först ut med arkitekturen är Ryzen 7000-serien kodnamn ”Raphael”, som lanseras senare 2022. Genom arkitektoniska framsteg och övergången till 5 nanometer talar AMD om betydande förbättringar sett till energieffektivitet och prestanda. När AMD jämför en 16-kärnig processor i Ryzen 7000-serien jämfört mot en 16-kärnig i Ryzen 5000-serien ska den nyare uppvisa 25 procent bättre energieffektivitet och 35 procent bättre prestanda i flertrådade laster.

Mer generellt talar AMD om att Zen 4 erbjuder 8–10 procent bättre prestanda per klockfrekvens (IPC). Samtidigt har bolaget tidigare visat hur Zen 4 når klockfrekvenser om dryga 5,5 GHz, upp från cirka 5,0 GHz för Ryzen 5000-seriens Zen 3. Tillsammans ger det en ökad prestanda om åtminstone 15 procent vid enkeltrådade laster. Till detta hör även stöd för AVX-512-instruktioner och acceleration av beräkningar för artificiell intelligens (AI). AMD tar samtidigt klivet över till DDR5, vilket väntas öka minnesbandbredden med åtminstone 50 procent.

På konsumentsidan stannar AMD kvar vid 16 kärnor för stationära datorer och för bärbara blir det sannolikt åter upp till 8 kärnor med ”Phoenix Point”, men på serversidan tar AMD med ”Genoa” klivet upp från dagens 64 till 96 kärnor. Till detta hör Simultaneous Multithreading (SM) för totalt 192 trådar. Mängden L3-cacheminne stannar likt Zen 3 kvar vid 4 MB per kärna för totalt 384 MB. Framledes planerar AMD introducera ”Genoa-X” med staplat L3-cacheminne, 3D V-Cache, vilket ökar detta till hela 1 152 MB.

Till 2023 års första hälft introducerar AMD serverplattformen ”Bergamo” med arkitekturen Zen 4C med upp till 128 kärnor och 256 trådar, särskilt skräddarsydd för datacenter som verkar i ”molnet”. Bergamo blir sockelkompatibel med Genoa och ska enligt AMD behålla samma instruktioner och extra tillägg för molnapplikationer. Att AMD lyckas få in fler kärnor kan sannolikt tillskrivas användning av högdensitetsbibliotek, där maximal prestanda (klockfrekvens) ofta förbises till förmån för högre transistordensitet. En annan nyhet på serversidan är ”Siena”, som med upp till 64 kärnor tar plats i en billigare plattform med optimeringar för edge-applikationer.

För att avrunda produktgenomgången av Zen 4 bekräftar AMD att det även blir en ny generation av Ryzen Threadripper, en plattform för arbetsstationer och i viss mån datorentusiaster i toppskiktet. Likt tidigare lär denna sannolikt baseras helt på serverplattformen och kommer med upp till 96 kärnor.

Första generationens Zen 4 ska tillverkas på 5 nanometer och framgent drar AMD även nytta av TSMC:s 4 nanometer. Här är värt att nämna att det inte handlar om några världsomvälvande skillnader då TSMC:s 4 nanometer är en polerad variant av 5 nanometer, i likhet med hur 7 och 6 nanometer i grova penseldrag är samma tillverkningsteknik. Den enda produkt AMD helt definitivt bekräftat på 4 nanometer är den bärbara processorplattformen ”Phoenix Point”, som parar ihop Zen 4 med grafikarkitekturen RDNA 3.

Steget som följer stavas Zen 5 och det blir enligt AMD en ”helt ny arkitektur”. I realiteten görs aldrig en helt ny arkitektur från grunden då många delar från tidigare återanvänds. AMD:s uttalande bör därför tolkas som att Zen 5 introducerar betydligt större förändring i jämförelse med varje arkitektoniskt kliv från Zen (1) fram till Zen 4.

Arkitekturen Zen 5 blir en bredare design och får en ny front-end samt ytterligare optimeringar för AI och maskininlärning. Föga förvånande nämner AMD även bättre prestanda och energieffektivitet. Likt Zen 4 ska Zen 5 levereras i tre olika varianter – en ”vanlig”, en med 3D V-Cache och en densitetoptimerad kallad Zen 5C. Sannolikt innebär Zen 5 också en ökning i antalet kärnor, men hur stor den blir återstår att se.

Särskilt intressant för Zen 5 är att den ska tillverkas både på 4 och 3 nanometer. Till skillnad från hur 5 och 4 nanometer i många och mycket är samma tillverkningsteknik är 3 nanometer ett riktigt kliv ned till en betydligt med transistortät och energieffektiv historia. Varför AMD väljer att göra detta återstår att se, men en möjlighet är att de säkrar upp utifall TSMC inte lyckas skala upp sin kapacitet på 3 nanometer tillräckligt för att möta AMD:s behov.

Arkitekturen Zen 5 introduceras sannolikt först för konsumenter mot slutet av 2023 och väntas dyka upp i bredare utsträckning år 2024. Sedan introduktionen av 2017 års Zen-arkitektur har varje nyhet från AMD varit en given succé, men sedan Intels återkomst i toppskiktet på processormarknaden är det denna gång inte lika givet. Vad som åtminstone kan konstateras är att AMD förutsatt att de levererar i tid bjuder Intel på en ordentlig match med såväl Zen 4 och Zen 5.

Jacob Hugosson
Chefredaktör och medgrundare av Semi14. Datornörd som med åren utvecklat en fallenhet för halvledarbranschen. Har under 13 år skrivit för tidningar i print och online, hos vilka han verkat som alltifrån chefredaktör till community manager.
Relaterade artiklar

Läs också