Ryzen

AMD Ryzen
Ryzen 5 2600
Ryzen 5 2600
Registerbreedte 64 bits
Ontwerper AMD
Fabrikant TSMC, GlobalFoundries
Begonnen in 2017
Instructieset x86-64
Microarchitectuur Zen, Zen+, Zen 2, Zen 3, Zen 4, Zen 5
Aantal kernen Mainstream desktop:

Maximaal 16

Sockets Mainstream desktop:

AM4, AM5

Details
Voorganger AMD FX
Portaal  Portaalicoon   Informatica

Ryzen is een serie van x86-64 microprocessors van de Amerikaanse chipfabrikant AMD die in februari 2017 werd geïntroduceerd.[1]

Beschrijving

De Ryzen is gebaseerd op de Zen-microarchitectuur, een codenaam van AMD, en opvolger van de AMD FX-serie chips. De processoren zijn in staat om een maximale klokfrequentie te behalen van 5,7 GHz (boost-functie) en bevatten tot wel 16 processorkernen (cores).

Ryzen is met name een belangrijke chip voor AMD omdat het een geheel nieuw ontwerp betreft. AMD wilde hiermee terugkeren naar de high-end desktopmarkt voor processoren, een segment waar men enkele jaren afwezig was.[2] Deze markt wordt ingenomen door AMD's enige concurrent Intel.[3]

Generaties

Bij elke nieuwe generatie in de Ryzen-familie wordt er een nieuwe microarchitectuur ontwikkeld. Bij kleine veranderingen krijgt de bestaande codenaam een +, terwijl grote of radicale veranderingen in de architectuur een nieuw getal krijgen. Ryzen 4000 is dezelfde generatie als Ryzen 3000 als je het bekijkt vanuit het architectuur-perspectief. Het verschil is dat Ryzen 4000 alleen APU's (processoren met geïntegreerde GPU) en laptop-CPU's zijn, en Ryzen 3000 alleen desktop-CPU's zijn.

Overzicht van AMD's Zen-architecturen
Generatie Introductiedatum Microarchitectuur Maximale klok TDP Opmerkingen
Ryzen 1000 februari 2017 Zen 4,2 GHz 65-180 W
Ryzen 2000 april 2018 Zen+ 4,4 GHz 45-250 W
Ryzen 3000 mei 2019 Zen 2 4,7 GHz 65-280 W
Ryzen 4000 juni 2020 Zen 2 4,4 GHz 15-65 W APU's en laptop
Ryzen 5000 oktober 2020 Zen 3 4,9 GHz 65-105 W
Ryzen 7000 september 2022 Zen 4 5,7 GHz 105-170 W
Ryzen 9000 augustus 2024 Zen 5 5,7 GHz 65-170 W

Veranderingen per generatie

Zen "Summit Ridge"

  • GlobalFoundries 14 nm FinFET-procedé
    • Betere efficiëntie tegenover voorganger
  • IPC-verbeteringen tegenover voorganger tot 52%
  • Verdubbeling in threads tegenover Bulldozer
  • Nieuwe geheugencontroller
    • Ondersteuning voor DDR4-2666 geheugen
    • Twee (Ryzen), vier (Ryzen Threadripper) of acht (Epyc) geheugenkanalen
    • Onofficiële ondersteuning voor ECC-geheugen op Ryzen en Ryzen Threadripper
  • Verlaagde kloksnelheden voor lager stroomverbruik
  • Nieuwe AM4-socket

De uiteindelijke prestaties zijn tot ongeveer 40% gestegen tegenover zijn voorganger.[4]

Zen+ "Pinnacle Ridge"

  • GloFo 12nm
  • IPC-verbeteringen van ongeveer 3% tegenover Zen 1
  • Iets hogere kloksnelheden
  • Verbeterde geheugencontroller t.o.v. Zen 1
    • Snelheden van DDR4 tot 2933 MHz

De uiteindelijke prestaties zijn gestegen met ongeveer 18% vergeleken met Zen 1.[5]

Zen 2 "Matisse"

  • TSMC 7nm (CCD) GloFo 12nm (IO-die)
    • Sterk verbeterde efficiëntie
  • Nieuw 'chiplet' design met twee Core Chiplet Dies en een IO-die
    • Meer kernen aan de top van de line-up, Ryzen gaat nu tot 16 kernen op AM4 en Threadripper/Epyc tot 64 kernen
  • Verdubbeling van de cache
  • Compleet nieuwe geheugencontroller op de IO-die
    • Snelheden van DDR4 tot 3200 MHz
  • Hogere kloksnelheden
  • Ondersteuning voor PCI-Express 4.0.
  • IPC verbeteringen van ongeveer 25% tegenover Zen+

De prestaties zijn uiteindelijk toegenomen met ongeveer 21% tegenover Zen+.[6]

Zen 2 "Matisse Refresh"

  • Hogere kloksnelheden op de XT-modellen (tot 4,7 GHz op de 3800XT en 3900XT)

De prestaties zijn met ongeveer 10% verbeterd.[7]

Zen 3 "Vermeer"

  • Nieuwe kern lay-out, de Core Complexes zijn verdwenen waardoor iedere chiplet acht kernen heeft in plaats van een 4+4 setup, wat de latency en dus prestaties ten goede komt
    • De cache is nu beschikbaar voor alle acht kernen in een chiplet en niet langer opgedeeld in 16 MB per vier kernen/Core Complexes
  • Resizable BAR (Base Adress Register) support, of zoals AMD het noemt: Smart Access Memory
    • Dit zorgt ervoor dat een Ryzen 3000- of 5000-processor in combinatie met een 400- of 500-seriemoederbord volledig toegang kan krijgen tot het beschikbare videogeheugen van een AMD Radeon RX 6000- of Nvidia Ampere-videokaart. SAM geeft een prestatieverbetering van 0 tot 10%, aldus AMD zelf
  • IPC-verbeteringen van ongeveer 19% tegenover Zen 2
  • Hogere kloksnelheden tot 4,9 GHz, 5 GHz plus gemeld in de praktijk[8]
  • Introductie van 3D-Cache op de modellen die eindigen op X3D. Hierbij wordt er op een CCD, een cache gestapeld en verbonden met de CCD die er onder ligt. Dit kan de prestaties in sommige programma's vergroten die veel gebruik maken van cache.

De uiteindelijke verbetering in prestaties zijn ongeveer 20% tegenover Zen 2 refresh.[9]

*Alle 'verbeteringen in prestaties' zijn single-core.

Zen 4 "Raphael"

  • TSMC 5nm (CCD) TSMC 6nm (IO-die)
  • Hogere kloksnelheden tot 5,7 GHz.
  • Toevoeging van de AVX512 instructieset. De implementatie heeft maar een 256 bit breedte, wat de prestaties hierbij kan hinderen.
  • Compleet nieuwe geheugen controller voor DDR5, met ondersteuning van tot DDR5-5200 and LPDDR5X-7500.
  • Ondersteuning voor PCI-Express 5.0.
  • IPC-verbeteringen van ongeveer 13% tegenover Zen 3.
  • Nieuwe IO-Die, met ondersteuning voor alle nieuwe functionaliteiten van het nieuwe socket. Ook is er voor het eerst een GPU toegevoegd in de IO-Die. Deze maakt gebruik van de RDNA2 architectuur van AMD.
  • Nieuwe AM5-socket.

De uiteindelijke recensies waren positief over de prestaties.[10]

Zen 5 "Granite Ridge"

  • TSMC 4nm (CCD) TSMC 6nm (IO-die)
  • Reconstructie van de implementatie van de AVX512 instructieset. De implementatie heeft nu een 512 bit breedte, wat de prestaties aanzienlijk heeft verbeterd in programma's die deze instructies gebruiken.
  • IPC-verbeteringen van ongeveer 16% tegenover Zen 4. In praktijk blijkt dit vooral te komen door programma's die de nieuwe AVX512 instructie te gebruiken. [11]
  • Hogere geheugen frequentie ondersteuning nu tot DDR5-5600.

Lijst van Ryzenprocessoren

Specificaties AMD Ryzen series
Model Kernen / threads Kloksnelheid Boost Cache TDP Microarchitectuur Gelanceerd Opmerkingen
AMD Ryzen 9 5950X 16 / 32 3,4 GHz 4,9 GHz 72 MB 105 watt Zen 3 2020
AMD Ryzen 9 5900XT 16 / 32 3,3 GHz 4,8 GHz 72 MB 105 watt 2024 Ondanks dat de benaming eindigt op 00 is dit toch een 16 core-CPU
AMD Ryzen 9 5900X 12 / 24 3,7 GHz 4,8 GHz 70 MB 105 watt 2020
AMD Ryzen 9 5900 12 / 24 3,0 GHz 4,7 GHz 70 MB 65 watt 2021 OEM
AMD Ryzen 7 5800X 8 / 16 3,8 GHz 4,7 GHz 36 MB 105 watt 2020
AMD Ryzen 5 5600X 6 / 12 3,7 GHz 4,6 GHz 35 MB 65 watt 2020
AMD Ryzen 9 3950X 16 / 32 3,5 GHz 4,7 GHz 72 MB 105 watt Zen 2 2019
AMD Ryzen 9 3900XT 12 / 24 3,8 GHz 4,7 GHz 70 MB 105 watt Zen 2 Refresh 2020
AMD Ryzen 9 3900X 12 / 24 3,8 GHz 4,6 GHz 70 MB 105 watt Zen 2 2019
AMD Ryzen 9 3900 12 / 24 3,1 GHz 4,3 GHz 64 MB 65 watt OEM
AMD Ryzen 7 3800XT 8 / 16 3,9 GHz 4,7 GHz 64 MB 105 watt Zen 2 Refresh 2020
AMD Ryzen 7 3800X 8 / 16 3,9 GHz 4,5 GHz 32 MB 105 watt Zen 2 2019
AMD Ryzen 7 3700X 8 / 16 3,6 GHz 4,4 GHz 32 MB 65 watt
AMD Ryzen 5 3600XT 6 / 12 3,8 GHz 4,5 GHz 32 MB 95 watt Zen 2 Refresh 2020
AMD Ryzen 5 3600X 6 / 12 3,8 GHz 4,4 GHz 32 MB 95 watt Zen 2 2019
AMD Ryzen 5 3600 6 / 12 3,6 GHz 4,2 GHz 32 MB 65 watt
AMD Ryzen 5 3500X 6 / 6 3,6 GHz 4,1 GHz 32 MB 65 watt
AMD Ryzen 5 3500 6 / 6 3,6 GHz 4,1 GHz 32 MB 65 watt
AMD Ryzen 3 3300X 4 / 8 3,8 GHz 4,3 GHz 16 MB 65 watt Enige Zen 2 CPU naast de APU's met een enkele CCX
AMD Ryzen 3 3100 4 / 8 3,6 GHz 3,9 GHz 16 MB 65 watt 2020
AMD Ryzen 7 2700X 8 / 16 3,7 GHz 4,3 GHz 16 MB 65 watt Zen+ 2018
AMD Ryzen 7 2700 8 / 16 3,2 GHz 4,1 GHz 16 MB 65 watt
AMD Ryzen 5 2600X 6 / 12 3,6 GHz 4,2 GHz 16 MB 95 watt
AMD Ryzen 5 2600 6 / 12 3,4 GHz 3,9 GHz 16 MB 65 watt
AMD Ryzen 5 2500X 4 / 8 3,6 GHz 4,0 GHz 8 MB 95 watt OEM
AMD Ryzen 3 2300X 4 / 4 3,5 GHz 4,0 GHz 8 MB 65 watt OEM
AMD Ryzen 7 1800X 8 / 16 3,6 GHz 4,0 GHz 16 MB 95 watt Zen 2017
AMD Ryzen 7 1700X 8 / 16 3,4 GHz 3,8 GHz 16 MB 95 watt
AMD Ryzen 7 1700 8 / 16 3,0 GHz 3,7 GHz 16 MB 65 watt
AMD Ryzen 5 1600X 6 / 12 3,3 GHz 3,7 GHz 16 MB 95 watt
AMD Ryzen 5 1600 6 / 12 3,2 GHz 3,6 GHz 16 MB 65 watt Zen/+ Eind 2019 heruitgebracht als 1600 AF geproduceerd op GloFo 12 nm
AMD Ryzen 5 1500X 4 / 8 3,5 GHz 3,7 GHz 16 MB 65 watt Zen
AMD Ryzen 5 1400 4 / 8 3,2 GHz 3,4 GHz 8 MB 65 watt
AMD Ryzen 3 1300X 4 / 4 3,4 GHz 3,9 GHz 8 MB 65 watt
AMD Ryzen 3 1200 4 / 4 3,1 GHz 3,4 GHz 8 MB 65 watt Zen/+ In april 2020 heruitgebracht als 1200 AF, geproduceerd op GloFo 12 nm
  • (en) Officiële website