AMD Ryzen 7000. Осенняя новинка для сокета AM5 с 16 ядрами Zen4, PCIe 5 и DDR516.06.2022 08:31

Генеральный директор корпорации AMD Лиза Су на Computex 2022 официально представила процессоры Ryzen следующего поколения, которые придут на смену очень успешной серии Ryzen 5000. Новое семейство Ryzen 7000 будет иметь до 16 ядер Zen 4 и производиться на основе оптимизированного 5-нм техпроцесса TSMC.

AMD Ryzen 7000 также положит конец давно используемому сокету AM4. Нас ждет  новый сокет AM5 LGA1718 и трио чипсетов, его поддерживающих: X670E, X670 и B650.

AMD Ryzen: пять лет обновлений для ПК

С момента дебюта оригинального процессора AMD Ryzen на ядрах Zen первого поколения еще в 2017 году AMD постоянно обновляла и совершенствовала свою базовую архитектуру способом, который до Zen никто, кроме самой AMD, не считал возможным. Одним из основных достижений Zen был  новый сокет AM4, который стал одним из самых успешных в истории и вывел память DDR4 на массовый рынок. В 2018 году AMD выпустила обновленную микроархитектуру Zen+ для процессоров Ryzen 2000, основанную на более эффективной и оптимизированной 12-нм архитектуре GlobalFoundries, а также значительно повысила производительность межпроцессного взаимодействия.

В 2019 году AMD представила архитектуру Zen 2, которая стала базой для процессоров серии Ryzen 3000. Перейдя на высокопроизводительный 7-нм производственный процесс TSMC, AMD добилась двукратного прироста производительности по сравнению с Zen/Zen+. Также появился новый тип конструирования процессора за счет использования чиплетов.

Ядра Zen 2 правили бал до 2020 года, когда AMD представила ядра ​​Zen 3, в которых, по сравнению с Zen 2, IPC выросло до 19%, появилась функция Resizable BAR, упростившая процессорам работу с видеопамятью, а размер кэш-памяти L3 вывел процессорную гонку на новый уровень. Также Zen 3 мы обязаны массовым внедрением шины PCIe 4.0 для настольных ПК.

AMD Ryzen 7000: Zen 4 и 5 нм в каждый ПК

Анонс семейства AMD Ryzen 7000 был одним из самых ожидаемых для потребительского рынка 2022 года. Давно уже было известно, что микроархитектура Zen 4 построена на оптимизированном 5-нм техпроцессе TSMC, но все хотели получить больше информации…

Хотя производственный процесс TSMC 5 нм уже не является уже чем-то новым и мы его видели его в смартфонах Apple или Huawei, Zen 4 знаменует собой первое использование 5 нм для настольных x86-совместимых систем. AMD Ryzen 7000 и Zen 4 аналогично Zen 3 включает дизайн на основе чиплетов с двумя кристаллами ядра (CCD) на основе 5-нм производственного процесса TSMC.

Хотя AMD пока не вдается в особенности архитектуры Zen 4, известно, что Zen 4 будет поставляться с 1 МБ кэш-памяти L2 на каждое ядро,   что в два раза превышает объем кэш-памяти L2 по сравнению с процессорными ядрами Zen 3 (и Zen 2). Размер кэша L3, а также процессоры Zen 4 с применением 3D V-кэша AMD оставила для будущих новостных событий.

Благодаря новой архитектуре и 5-нм техпроцессу TSMC  AMD смогла повысить и тактовую частоту. Официально компания на данный момент заявляет только максимальную тактовую частоту »5 ГГц+», но в демонстрационном видео выступления было показано как предсерийный 16-ядерный процессор AMD Ryzen 7000 разгоняется до 5,5 ГГц.

В результате всех этих улучшений AMD смогла повысить однопоточную производительность более чем на 15%. Это утверждение основывается на тестах  Cinebench R23, в которых предсерийная версия 16-ядерного Ryzen 7000 сравнивалась с 16-ядерным 5950X. Учитывая значительное увеличение тактовой частоты в новых процессорах, есть подозрение, что большая часть улучшений производительности связана с этим. Однако на данный момент нет дополнительной информации о том, какие основные архитектурные изменения внесла AMD.

Также AMD анонсировала появление в Zen 4/Ryzen 7000 инструкций по ускорению ИИ: в частности, инструкций по манипулированию данными bfloat16 и int8/int4

Для Ryzen 7000 AMD также представляет новый 6-нм кристалл ввода-вывода (IOD), который заменяет 14-нм IOD использовавшийся в предыдущих ядрах  Zen 3. Впервые для AMD новый IOD включает интегрированный графический процессор, основанный на архитектуре AMD RDNA2. Таким образом в поколении Ryzen 7000 все процессоры AMD технически будут гибридными, ведь графика является основной частью конструкции чипа. Похоже что все (или практически все) процессоры AMD будут пригодны для использования в системах без дискретной графики, что не очень важно для потребительских систем (на примере Intel мы видим, что потребитель больше предпочитает процессоры без встроенной графики, в том числе из-за меньшей цены), но весьма критично для корпоративных/коммерческих систем.

Сравнение характеристик разных поколений процессоров AMD

Новый IOD позволил AMD значительно снизить энергопотребление. Плюсом к тому, что по этому показателю 6-нм техпроцесс TSMC значительно опережает старый 12 нанометровый техпроцесс GlobalFoundries, AMD внедрила в новое поколение процессоров многие энергосберегающие технологии, впервые разработанные для серии Ryzen 6000 Mobile. Они включают в себя дополнительные режимы пониженного энергопотребления и активное управление питанием. В результате Ryzen 7000 должен работать намного лучше в режиме ожидания и при рабочих нагрузках с низким уровнем утилизации процессора. Разумно предположить, что IOD также будет потреблять меньше энергии при нагрузке (по крайней мере, с отключенной графикой). Но полной нагрузке всех 16 ядер на частоте более 5 ГГц даже при более тонком техпроцессе ожидать низкого энергопотребления не приходится.

Следует отметить, что AMD говорит про более высокий TPD Ryzen 7000. Хотя вендор на данный момент не объявляет официальные спецификации, платформа AM5, с его слов, предназначена для номинального TDP процессоров до 170 Вт, а пиковое энергопотребление (Package Power Tracking) может достигать 230 Вт. Также пока неизвестно, какие спецификации (больше или меньше этих цифр) заложат производители материнских плат на чипсетах X670E, X670 и B650.

Микроархитектура AMD Zen 4 в сочетании с новым IOD также обеспечивает официальную поддержку PCIe 5.0, очень похожую на ту, что Intel представила со своей архитектурой Alder Lake (12th поколение процессоров). 

Сочетание AMD Ryzen 7000 с материнской платой X670E, X670 или B650 обеспечит до 24 линий PCIe, разделенных между слотами и устройствами хранения. Основываясь на заявлениях AMD, все линии передачи данных от процессора Ryzen 7000 будут поддерживать PCIe 5.0, но производители материнских плат должны будут сами реализовывать поддержку линий PCIe на таких скоростях. В результате процессоры Ryzen 7000 на недорогих материнских платах скорее всего будут иметь ограниченную поддержку PCIe 5, оставляя большую часть периферии подключенной к линиям PCIe 4.

AM5: Socket LGA1718 и три новых чипсета X670E, X670, and B650

Поскольку анонс семейства процессоров AMD Ryzen 7000 официально положил конец предыдущей платформе AM4, то Ryzen 7000 станет также первым семейством процессоров, использующих новую платформу AM5. Замена сокета на LGA с 1718 контактами вызвана необходимостью поддержки DDR5 и PCIe 5.0, а также более высоким TDP процессора.

Основным изменением шины ввода/вывода, как и было отмечено ранее, стала поддержка PCIe 5.0. Она предназначен для использования с видеокартами и твердотельными накопителями следующего поколения (и другими ускорителями, например ИИ). При этом AMD ожидает, что первые SSD-накопители с поддержкой PCIe 5 для потребительского рынка будут доступны как раз к запуску платформы AM5. PCIe 5.0 предлагает большую пропускную способность (до 32 ГБ/с в каждом направлении), но предъявляет очень жесткие требования к качеству сигнала. Это одна из тех причин, почему AMD вынуждена была перейти на новый LGA сокет, отказавшись от используемого в AM4 PGA.

AM5 также добавляет поддержку четырехканальной (128-битной) памяти DDR5 для платформ AMD, что обещает значительное увеличение пропускной способности памяти. Причем AMD заявляет поддержку только памяти стандарта DDR5. В отличие от Intel, новое поколение чипсетов и процессоров Alder Lake которой поддерживает как DDR5, так и DDR4, AMD решила полностью отказаться от поддержки старых форматов памяти.

AMD опустила в своей презентации поддерживаемые скорости памяти, но, основываясь на их примечаниях тестам производительности предсерийных образцов процессора, мы видим, что компания проводила это тестирование с памятью DDR5–6000. Это означает, что в тестах скорее всего использовалась разогнанная (XMP) память, и дает надежду, что AM5/Ryzen 7000 смогут предложить некоторый запас частот и таймингов для разгона.

Также мы уже отмечали выше, что c AM5 и Ryzen 7000 AMD перейдет на поддержку процессоров с TDP до 170 Вт (для ядер Zen 4), в отличие от 105 Вт TDP, характерного для процессоров предыдущей серии, таких как AMD Ryzen 9 5950X. AMD также использует на Ryzen 7000 новую конструкцию теплораспределительной крышки (IHS), которая притом совместима с предыдущими кулерами для сокета AM4. Это означает, что (теоретически) пользователи, желающие перейти на Ryzen 7000, смогут использовать уже существующие кулеры с поддержкой сокета AM4.

Поддерживать новую платформу AM5 будут три новых набора микросхем для материнских плат: X670E, X670 и B650. Флагманом станет чипсет X670E «Extreme».Он предназначен для премиальных моделей с упором на экстремальный разгон с полной поддержкой PCIe 5.0, то есть поддержкой двух графических слотов PCIe 5.0, а также, как минимум, одного слота PCIe 5.0 стандарта  M.2 для устройств хранения данных. Из спецификаций AMD мы можем сделать вывод, что это распределение линий по шине будет x8/x8/x4 с расщеплений линий PCIe от первого слота видеокарты PCIe x16 до второго, предлагая или x16 для одного слота, или по x8 линий для двух.

Интересно, что теперь AMD разделяет набор микросхем X670 сразу на два рыночных сегмента по сравнению с предыдущими версиями, такими как чипсеты X570, X470 и X370.Для энтузиастов позиционируются как X670E, так и X670 чипсет. Но также на базе X670 могут быть разработаны материнские платы подешевле с урезанными функциональными возможностями. В частности, чипсет X670 не требует поддержки PCIe 5.0 для слотов PCIe x16. Платы на основе X670 могут вместе пятой версии использовать PCIe 4.0. При этом PCIe 5.0 по-прежнему будет требоваться как минимум для одного слота M.2 для твердотельных NVMe-накопителей.

Скорее всего, премиальные модели материнских плат, такие как серия ROG Crosshair от ASUS, серия MEG от MSI и серия Aorus Xtreme от GIGABYTE, будут основаны на чипсете X670E, чтобы отделить их от среднеценового сегмента, где будут находиться более доступные варианты с X670.

Сравнение чипсетов AMD

Чипсет B650, как и в случае с предыдущими чипсетами AMD серии B, будет ориентирован на обычных пользователей со скромным бюджетом. Как и остальные чипсеты AM5, B650 требует обязательной поддержки PCIe 5.0 по крайней мере для одного слота M.2, но не имеет поддержки стандарта PCIe 5.0 для слотов PCIe. В нем также отсутствует возможность разгона. По «бумажным» спецификациям B650 похож на X670, но с выключенным разгоном и урезанной шиной PCIe. Подробности мы получим только с выходом и тестом материнских плат на нем.

Наряду с анонсом чипсетов X670E, X670 и B650, AMD также анонсировала премиальные материнские платы, которые стоит ожидать при запуске семейства Ryzen 7000. Сюда входит ряд флагманских и премиальных плат X670E из знакомых нам ранее модельных рядов, такие как ASRock X670E Taichi, ASUS ROG Crosshair X670E Extreme, Biostar X670E Valkyrie, GIGABYTE X670 Aorus Xtreme и MSI MEG X670E Ace.

AMD также подтвердила, что AM5 будет поддерживать стандарт AMD Serial Voltage 3 (SVI3). Впервые представленный в серии мобильных процессоров Ryzen 6000, SVI3 обеспечивает более точное управление питанием и значительно более быструю реакцию на изменение напряжения. В частности, для настольных плат SVI3 также поддерживает большее количество фаз питания, что будет особенно полезно для high-end материнских плат X670E.

Поскольку все процессоры AMD Ryzen 7000 будут иметь встроенную графику, AM5 поддерживает ее реализацию для любого ценового сегмента материнских плат. Материнские платы с AM5 смогут поддерживать до четырех дисплейных выходов, используя сочетание портов HDMI 2.1 и DisplayPort 2.

С AM5 AMD привнесет также обновление портов USB, хотя не такое глобальное, как мы надеялись. AM5 поддерживает до 14 портов SuperSpeed USB 20 Гбит/с (USB 3.2 Gen 2×2) типа Type-C. Увы, AMD не упоминает о USB4, поэтому скорее всего мы не увидим этот тип портов в первом поколении чипсетов.

Десктопные процессоры AMD Ryzen 7000: раньше осени не ждите

Текущий анонс, по сути, является одним большим тизером, разжигающим аппетит аудитории. Он демонстрирует первые подробности о чипах Ryzen 7000 и платформе AM5, но фактический запуск новой платформы AMD случится не раньше конца сентября 2022 года. Или, возможно, он будет вообще перенесен на конец года.

Анонс Ryzen 7000 прозвучал достаточно рано, но это привычно для AMD. Процессорная архитектура Zen 4 была запланирована к запуску в 2022 году (согласно планам AMD), поэтому компьютерная индустрия знала, что рано или поздно это произойдет. И, поскольку Intel отказалась от участия в Computex, AMD смогла занять центральное место в потоке новостей о процессорах со встроенными GPU. Для AMD было бы глупо не объявить о новой платформе, тем более что их тайваньские партнеры — производители  материнских плат очень хотели продемонстрировать свои новые продукты.

В любом случае, ожидайте больше новостей от AMD о Ryzen 7000 и платформе AM5 в ближайшие месяцы. Компании еще есть, что рассказать, и одной презентацией до официального релиза она не ограничится.

___

А пока можно арендовать у нас высокопроизводительные выделенные серверы на базе AMD Ryzen (с оплатой в рублях с НДС российской компании или в евро — компании в Нидерландах). Чтобы разместить заказ с дополнительной скидкой, обратитесь к консультанту HOSTKEY на сайте и скажите »Я С ХАБРА».

© Habrahabr.ru