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Zen 2

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
AMD Zen 2
Informações gerais
Lançamento
7 de julho de 2019[1]
Projetado por
AMD
Fabricantes comuns
TSMC(core complex die)
GlobalFoundries (I/O die)
Código CPUID
Family 17h
Projetado por
Cache L1
64 KB por núcleo:
  • Instruções de 32 KB
  • Dados de 32 KB
Cache L2
512 KB por núcleo
Cache L3
16MB por CCX (APU: 8 MB)
Arquitetura e classificação
Nó de tecnologia
TSMC 7 nm[2][3]
TSMC 7 nm[4]
Conjunto de instruções
AMD64 (x86-64)
Especificações físicas
Transistores
Núcleos
  • 4–16 (desktop)
  • 24–64 (HEDT)
  • 12–64 (workstation)
  • Até 64 (server)
  • 2–8 (mobile)
Socket
Soquete AM4
sTRX4
Soquete sWRX8
Soquete SP3
Produtos, modelos, variantes
Nomes de código de produtos
Matisse (desktop)
Rome (servidor)[3]
Castle Peak (HEDT/wokrstation)
Renoir (APU e integrado)
Mendocino (atualização mobile e integrado)
Linhas
Ryzen
Ryzen Threadripper
EPYC
Athlon
História
Antecessor
Zen+
Sucessor
Zen 3
Status de suporte
Ativo

Zen 2 é uma arquitetura de processador de computador da AMD. É o sucessor das microarquiteturas Zen e Zen+ da AMD e é fabricado no nó MOSFET de 7 nanômetros da TSMC. A microarquitetura alimenta a terceira geração de processadores Ryzen, conhecidos como Ryzen 3000 para os principais chips de desktop (codinome "Matisse"), Ryzen 4000U/H (codinome "Renoir") e Ryzen 5000U (codinome "Lucienne") para aplicações móveis, como Threadripper 3000 para sistemas de desktop high-end,[5][6] e como Ryzen 4000G para unidades de processamento acelerado (APUs). As CPUs da série Ryzen 3000 foram lançadas em 7 de julho de 2019,[7][8] enquanto as CPUs de servidor Epyc baseadas em Zen 2 (codinome "Rome") foram lançadas em 7 de agosto de 2019.[9] Um chip adicional, o Ryzen 9 3950X, foi lançado em novembro de 2019.[7]

Na CES 2019, a AMD mostrou uma amostra de engenharia Ryzen de terceira geração que continha um chiplet com oito núcleos e 16 threads.[5] A CEO da AMD, Lisa Su, também disse esperar mais de oito núcleos na linha final.[10] Na Computex 2019, a AMD revelou que os processadores Zen 2 "Matisse" contariam com até 12 núcleos, e algumas semanas depois um processador de 16 núcleos também foi revelado na E3 2019, sendo o já mencionado Ryzen 9 3950X.[11][12]

O Zen 2 inclui mitigações de hardware para a vulnerabilidade de segurança Spectre.[13] As CPUs de serivor Epyc baseadas em Zen 2 usam um design no qual várias matrizes de CPU (até oito no total) fabricadas em um processo de 7 nm ("chiplets") são combinados com uma matriz de E/S de 14 nm em cada pacote de módulo de chip (MCM). Com isso, há suporte para até 64 núcleos físicos e 128 threads de computação no total (com multithreading simultâneo) por soquete. Essa arquitetura é quase idêntica ao layout do processador principal "pró-consumidor" Threadripper 3990X.[14] Zen 2 oferece cerca de 15% mais instruções por clock do que Zen e Zen+,[15][16] as microarquiteturas de 14 e 12 nm utilizadas no Ryzen de primeira e segunda geração, respectivamente.

Tanto o PlayStation 5 quanto o Xbox Series X e Series S usam chips baseados na microarquitetura Zen 2, com ajustes proprietários e configurações diferentes na implementação de cada sistema do que a AMD vende em suas próprias APUs disponíveis comercialmente.[17][18]

Dois processadores Zen 2 delidded projetados com a abordagem de módulo multi-chip. A CPU à esquerda/superior (usada para CPUs Ryzen convencionais) usa uma matriz de E/S menor e menos capaz e até dois CCDs (apenas um é usado neste exemplo em particular), enquanto o da direita/inferior (usado para desktops de última geração, HEDT, Ryzen Threadripper e CPUs Epyc de servidor) usa uma matriz de E/S maior e mais capaz e até oito CCDs.

O Zen 2 é um afastamento significativo do paradigma de design físico das arquiteturas Zen anteriores da AMD, Zen e Zen+. O Zen 2 muda para um design de módulo multi-chip, onde os componentes de E/S da CPU são dispostos em sua própria matriz separada, que também é chamada de chiplet neste contexto. Essa separação traz benefícios em escalabilidade e capacidade de fabricação. Como as interfaces físicas não escalam muito bem com encolhimentos na tecnologia de processo, sua separação em uma matriz diferente permite que esses componentes sejam fabricados usando um nó de processo maior e mais maduro do que as matrizes da CPU. A CPU morre (referida pela AMD como núcleo complexo morreu ou CCDs), aogra mais compactos devido à movimentação de componentes de E/S para outra matriz, podem ser fabricados usando um processo menor com menos efeitos de fabricação do que uma matriz maior exibiria (já que as chances de uma matriz ter um defeito aumentam com dispositivo (tamanho da matriz)) ao mesmo tempo qem que permite mais matrizes por wafer. Além disso, a matriz de E/S central pode atender a vários chiplets, facilitando a construção de processadores com um grande número de núcleos.[14][19][20]

Ilustração simplificada da microarquitetura Zen 2
À esquerda (topo no celular): Tiro de um Zen 2 Core Complex Die. À direita (abaixo): Tiro de um dado Zen 2 EPYC I/O.

Com o Zen 2, cada chiplet de CPU abriga 8 núcleos de CPU, organizados em 2 complexos de núcleos (CCXs), cada um com 4 núcleos de CPU. Esses chiplets são fabricados usando o nó MOSFET de 7 nanômetros da TSMC e têm cerca de 74 a 80 mm2 de tamanho.[19] O chiplet tem cerca de 3,8 bilhões de transistores, enquanto o I/O die (IOD) de 12 nm tem ~125 mm2 e tem 2,09 bilhões de transistores.[21] A quantidade de cache L3 foi dobrada para 32 MB, com cada CCX no chiplet agora tendo acesso a 16 MB de L3 em comparação com os 8 MB de Zen e Zen+.[22] AVX2 o desempenho é bastante aprimorado por um aumento na largura da unidade de execução de 128 bits para 256 bits.[23] Existem várias variantes da matriz de E/S: uma fabricada no processo de 14 nanômetros da GlovalFoundries e outra fabricada usando o processo de 12 nanômetros da mesma empresa. As matrizes de 14 nanômentros têm mais recursos e são usadas para os processadores Epyc Rome, enquanto as versões de 12 nm são usadas para processadores de consumo.[19] Ambos os processos têm tamanhos de recursos semelhantes, portanto, sua densidade de transistor também é semelhante.[24]

A arquitetura Zen 2 da AMD pode oferecer maior desepenho com menor consumo de energia do que a arquitetura Cascade Lake da Intel, com um exemplo sendo o AMD Ryzen Threadripper 3970X rodando com um TDP de 140 W no modo ECO ofecerendo maior desempenho do que o Intel Core i9-10980XE rodando com um TDP de 165 W.[25]

Novas características

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  • Algumas novas extensões do conjunto de instruções: WBNOINVD, CLWB, RDPID, RDPRU, MCOMMIT. Cada instrução usa seu próprio bit CPUID.[26][27]
  • Mitigações de hardware contra a vulnerabilidade de desvio de armazenamento especulativo do Spectre V4.[28]
  • Otimização de espelhamento de memória com latência zero (não documentada).[29]

Tabelas de recursos

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Tabela de recursos de CPU

Tabela de recursos de APU

Em 26 de maio de 2019, a AMD anunciou seis processadores Ryzen para desktop baseados em Zen 2 (codinome "Matisse"). Isso inclui variantes de 6 e 8 núcleos nas linhas de produtos Ryzen 5 e Ryzen 7, bem como uma nova linha Ryzen 9 que inclui os primeiros processadores de desktop convencionais de 12 e 16 núcleos da empresa.[30]

A matriz de E/S Matisse também é usada como chipset X570.

A segunda geração de processadores Epyc da AMD, com codinome "Rome", possui aaté 64 núcleos e foi lançada em 7 de agosto de 2019.[9]

CPUs de desktop

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Série 3000 (Matisse)

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Recursos comuns das CPUs de desktop Ryzen 3000:

  • Socket: AM4.
  • Todas as CPUs suportam DDR4-3200 no modo dual-channel.
  • Cache L1: 64 KB (32 KB de dados + 32 KB de instrução) por núcleo.
  • Cache L2: 512 KB por núcleo.
  • Todas as CPUs suportam 24 pistas PCIe 4.0. 4 das pistas são reservadas como link para o chipset.
  • Sem gráficos integrados.
  • Processo de fabricação: TSMC 7FF.
Marca e modelo Cores
(threads)
Solução Térmica Taxa de clock (GHz) Cache L3
(total)
TDP Chiplets Core
config[i]
Data de lançamento MSRP
Base Boost
Ryzen 9 3950X[31] 16 (32) N/A 3.5 4.7 64 MB 105 W[ii] 2 × CCD
1 × I/OD
4 × 4 25 de novembro de 2019 US $749
3900XT[33] 12 (24) 3.8 4 × 3 7 de julho de 2020 US $499
3900X[34] Wraith Prism 4.6 7 de julho de 2019
3900[35][a] OEM 3.1 4.3 65 W 8 de outubro de 2019 OEM
Ryzen 7 3800XT[36] 8 (16) N/A 3.9 4.7 32 MB 105 W 1 × CCD
1 × I/OD
2 × 4 7 de julho de 2020 US $399
3800X[37] Wraith Prism 4.5 7 de julho de 2019
3700X[38][a] 3.6 4.4 065 W[iii] US $329
Ryzen 5 3600XT[39] 6 (12) N/A 3.8 4.5 95 W 2 × 3 7 de julho de 2020 US $249
3600X[40] Wraith Spire (sem LED) 4.4 7 de julho de 2019
3600[41][a] Wraith Stealth 3.6 4.2 65 W US $199
3500X[42][43] 6 (6) 4.1 8 de outubro de 2019 China
¥1099
3500[44] OEM 16 MB 15 de novembro de 2019 OEM (Oeste)
Japão
¥16000[45]
Ryzen 3 3300X[46] 4 (8) Wraith Stealth 3.8 4.3 1 × 4 21 de abril de 2020 US $119
3100[47] 3.6 3.9 2 × 2 US $99
  1. Core Complexes (CCXs) × cores por CCX
  2. Ryzen 9 3900X e Ryzen 9 3950X podem consumir mais de 145 W sob carga.[32]
  3. Ryzen 7 3700X pode consumir mais de 90 W sob carga.[32]
  1. a b c Modelo também disponível como versão PRO como 3600,[48] 3700,[49] 3900,[50] lançado em 30 de setembro de 2019 para OEMs


Série 4000 (Renoir)

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Baseado nas APUs da série Ryzen 4000G que tinham os gráficos integrados desativados. Recursos comuns das CPUs de desktop Ryzen 4000:

  • Socket: AM4.
  • Todas as CPUs suportam DDR4-3200 no modo dual-channel.
  • Cache L1: 64 KB (32 KB de dados + 32 KB de instrução) por núcleo.
  • Cache L2: 512 KB por núcleo.
  • Todas as CPUs suportam 24 pistas PCIe 3.0. 4 das pistas são reservadas como link para o chipset.
  • Sem gráficos integrados.
  • Processo de fabricação: TSMC 7FF.
  • Empacotado com AMD Wraith Stealth

O processador AMD 4700S para desktop faz parte de um “kit de desktop” que vem com uma placa-mãe e RAM GDDR6. A CPU é soldada e fornece 4 pistas PCIe 2.0.

Marca e modelo Cores
(threads)
Taxa de clock (GHz) Cache L3
(total)
TDP Core
config[i]
Data de lançamento MSRP
Base Boost
AMD 4800S[51][52] 8 (16) 4.0 8 MB 2 × 4 2022 fornecido com kit de desktop
4700S[53][54] 3.6 75 W 2021
Ryzen 5 4500[55] 6 (12) 4.1 65 W 2 × 3 4 de abril de 2022 US $129
Ryzen 3 4100[56] 4 (8) 3.8 4.0 4 MB 1 × 4 US $99
  1. Core Complexes (CCX) × cores por CCX

APUs de Desktop

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Recursos comuns das APUs de desktop Ryzen 4000:

  • Socket: AM4.
  • Todas as CPUs suportam DDR4-3200 no modo dual-channel.
  • Cache L1: 64 KB (32 KB de dados + 32 KB de instrução) por núcleo.
  • Cache L2: 512 KB por núcleo.
  • Todas as CPUs suportam 24 pistas PCIe 3.0. 4 das pistas são reservadas como link para o chipset.
  • Inclui GPU integrada GCN 5ª geração.
  • Processo de fabricação: TSMC 7FF.
Marca e modelo CPU GPU TDP Data de
lançamento
MSRP
Cores
(threads)
Taxa de clock (GHz) Cache L3
(total)
Core
Config[i]
Modelo Clock
(GHz)
Config[ii] Poder de
processamento[iii]
(GFLOPS)
Base Boost
Ryzen 7 4700G[57][a] 8 (16) 3.6 4.4 8 MB 2 × 4 Radeon
Graphics
[b]
2.1 512:32:16
8 CU
2150.4 65 W 21 de julho de 2020 OEM
4700GE[58][a] 3.1 4.3 2.0 2048 35 W
Ryzen 5 4600G[59][a] 6 (12) 3.7 4.2 2 × 3 1.9 448:28:14
7 CU
1702.4 65 W 21 de julho de 2020
(OEM) /
4 de abril de 2022
(retail)
OEM /
US $154
4600GE[60][a] 3.3 35 W 21 de julho de 2020 OEM
Ryzen 3 4300G[61][a] 4 (8) 3.8 4.0 4 MB 1 × 4 1.7 384:24:12
6 CU
1305.6 65 W
4300GE[62][a] 3.5 35 W
  1. Core complexes (CCXs) × cores por CCX
  2. Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização e Unidades de Computação (CU)
  3. O desempenho de precisão única é calculado a partir da velocidade de clock base (ou aumento) do núcleo com base em uma operação FMA.
  1. a b c d e f Modelo também disponível como versão PRO como 4350GE,[63] 4350G,[64] 4650GE,[65] 4650G,[66] 4750GE,[67] 4750G,[68] lançado em 21 de julho de 2020 para apenas OEM.[69]
  2. Todas as iGPUs são marcadas como AMD Radeon Graphics.

Processadores Mobile

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Renoir (série 4000)

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Recursos comuns das APUs de notebook Ryzen 4000:

  • Socket: FP6.
  • Todas as CPUs suportam DDR4-3200 ou LPDDR4-4266 no modo de dual-channel.
  • Cache L1: 64 KB (32 KB de dados + 32 KB de instrução) por núcleo.
  • Cache L2: 512 KB por núcleo.
  • Todas as CPUs suportam 16 pistas PCIe 3.0.
  • Inclui GPU integrada GCN 5ª geração.
  • Processo de fabricação: TSMC 7FF.
Marca e Modelo CPU GPU TDP Data de
lançamento
Cores
(threads)
Taxa de clock (GHz) Cache L3
(total)
Core
config[i]
Modelo Clock
(GHz)
Config[ii] Poder de
processamento
(GFLOPS)[iii]
Base Boost
Ryzen 9 4900H[70] 8 (16) 3.3 4.4 8 MB 2 × 4 Radeon
Graphics
[a]
1.75 512:32:8
8 CU
1792 35–54 W 16 de março de 2020
4900HS[71] 3.0 4.3 35 W
Ryzen 7 4800H[72][73] 2.9 4.2 1.6 448:28:8
7 CU
1433.6 35–54 W
4800HS[74] 35 W
4980U[75] 2.0 4.4 1.95 512:32:8
8 CU
1996.8 10–25 W 13 de abril de 2021
4800U[76] 1.8 4.2 1.75 1792 16 de março de 2020
4700U[b][77] 8 (8) 2.0 4.1 1.6 448:28:8
7 CU
1433.6
Ryzen 5 4600H[78][79] 6 (12) 3.0 4.0 2 × 3 1.5 384:24:8
6 CU
1152 35–54 W
4600HS[80] 35 W
4680U[81] 2.1 448:28:8
7 CU
1344 10–25 W 13 de abril de 2021
4600U[b][82] 384:24:8
6 CU
1152 16 de março de 2020
4500U[83][84] 6 (6) 2.3
Ryzen 3 4300U[b][85][86] 4 (4) 2.7 3.7 4 MB 1 × 4 1.4 320:20:8
5 CU
896
  1. Core Complexes (CCX) × cores por CCX
  2. Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização e Unidades de Computação (CU)
  3. O desempenho de precisão única é calculado a partir da velocidade de clock base (ou aumento) do núcleo com base em uma operação FMA.
  1. Todas as iGPUs são marcadas como AMD Radeon Graphics.
  2. a b c Modelo também disponível como versão PRO como 4450U,[87] 4650U,[88] 4750U,[89] lançado em 7 de maio de 2020.

Lucienne (Série 5000)

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Recursos comuns das APUs de notebook Ryzen 5000:

  • Soquete: FP6.
  • Todas as CPUs suportam DDR4-3200 ou LPDDR4-4266 no modo dual-channel.
  • Cache L1: 64 KB (32 KB de dados + 32 KB de instrução) por núcleo.
  • Cache L2: 512 KB por núcleo.
  • Todas as CPUs suportam 16 pistas PCIe 3.0.
  • Inclui GPU integrada GCN 5th geração.
  • Processo de fabricação: TSMC 7FF.
Marca e modelo CPU GPU TDP Data de lançamento
e preço
Cores
(Thread)
Core config[nota 1] Taxa de clock (GHz) Cache L3
(total)
Modelo Config[nota 2] Clock (GHz) Poder de
processamento
(GFLOPS)[nota 3]
Base Boost
Ryzen 3 5300U[90] 4 (8) 1 × 4 2.6 3.8 4 MB Radeon
Graphics
[a]
384:24:8
6 CU
1.5 1152 10–25 W 12 de janeiro de 2021
Ryzen 5 5500U[91][92] 6 (12) 2 × 3 2.1 4.0 8 MB 448:28:8
7 CU
1.8 1612.8
Ryzen 7 5700U[93] 8 (16) 2 × 4 1.8 4.3 512:32:8
8 CU
1.9 1945.6
  1. Core Complexes (CCX) × cores por CCX
  2. Shaders unificados : Unidades de mapeamento de textura : Unidades de saída de renderização e unidades de computação (CU)
  3. O desempenho de precisão simples é calculado a partir da velocidade de clock do núcleo base (ou boost) com base em uma operação FMA.
  1. Todos os iGPUs têm a marca AMD Radeon Graphics.


Processadores Integrados

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Modelo Data de lançamento
e preço
Fab CPU GPU Socket Suporte PCIe Suporte de memória TDP
Cores
(Thread)
Taxa de clock (GHz) Cache Arquitetura Config[nota 1] Clock
(GHz)
Poder de
processamento
(GFLOPS)[nota 2]
Base Boost L1 L2 L3
V2516[94][95] 10 de novembro de 2020[96] TSMC
7FF
6 (12) 2.1 3.95 32 KB inst.
32 KB data
por core
512 KB
por core
8 MB GCN 5th gen 384:24:8
6 CU
1.5 1152 FP6 PCIe 3.0 ×20
8+4+4+4
DDR4-3200
dual-channel

LPDDR4X-4266
quad-channel
10-25 W
V2546[94][95] 3.0 3.95 35-54 W
V2718[94][95] 8 (16) 1.7 4.15 448:28:8
7 CU
1.6 1433.6 10-25 W
V2748[94][95] 2.9 4.25 35-54 W


Processadores Server

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Recursos comuns dessas CPUs:

  • Codinome "Rome
  • Microarquitetura Zen 2
  • Processo TSMC 7nm
  • Socket SP3
  • 128 pistas PCIe
  • Suprte de memória DDR4-3200 no modo octa-channel
Modelo Data de
lançamento
Preço
(USD)
Fab Chiplets Cores
(Thread)
Core
config[nota 1]
Clock rate (GHz) Cache Socket
&
dimensionamento
TDP
Base Boost L1 L2 L3
7232P 7 de agosto de 2019 $450 TSMC
7FF
2 × CCD
1 × I/OD
8 (16) 4 × 2 3.1 3.2 32 KB inst.
32 KB data
(por core)
512 KB
(por core)
32 MB
(8 MB por CCX)
SP3
1P
120 W
7302P $825 4 × CCD
1 × I/OD
16 (32) 8 × 2 3 3.3 128 MB
(16 MB por CCX)
155 W
7402P $1250 24 (48) 8 × 3 2.8 3.35 180 W
7502P $2300 32 (64) 8 × 4 2.5 3.35
7702P $4425 8 × CCD
1 × I/OD
64 (128) 16 × 4 2 3.35 256 MB
(16 MB por CCX)
200 W
7252 $475 2 × CCD
1 × I/OD
8 (16) 4 × 2 3.1 3.2 64 MB
(16 MB por CCX)
SP3
(até) 2P
120 W
7262 $575 4 × CCD
1 × I/OD
8 × 1 3.2 3.4 128 MB
(16 MB por CCX)
155 W
7272 $625 2 × CCD
1 × I/OD
12 (24) 4 × 3 2.9 3.2 64 MB
(16 MB por CCX)
120 W
7282 $650 16 (32) 4 × 4 2.8 3.2
7302 $978 4 × CCD
1 × I/OD
8 × 2 3 3.3 128 MB
(16 MB por CCX)
155 W
7352 $1350 24 (48) 8 × 3 2.3 3.2
7402 $1783 8 × 3 2.8 3.35 180 W
7452 $2025 32 (64) 8 × 4 2.35 3.35 155 W
7502 $2600 8 × 4 2.5 3.35 180 W
7532 $3350 8 × CCD
1 × I/OD
16 × 2 2.4 3.3 256 MB
(16 MB por CCX)
200 W
7542 $3400 4 × CCD
1 × I/OD
8 × 4 2.9 3.4 128 MB
(16 MB por CCX)
225 W
7552 $4025 6 × CCD
1 × I/OD
48 (96) 12 × 4 2.2 3.3 192 MB
(16 MB per CCX)
200 W
7642 $4775 8 × CCD
1 × I/OD
16 × 3 2.3 3.3 256 MB
(16 MB por CCX)
225 W
7662 $6150 64 (128) 16 × 4 2 3.3 225 W
7702 $6450 2 3.35 200 W
7742 $6950 2.25 3.4 225 W
7H12 18 de setembro de 2019 2.6 3.3 280 W
7F32 14 de abril de 2020[97] $2100 4 × CCD
1 × I/OD
8 (16) 8 × 1 3.7 3.9 128 MB
(16 MB por CCX)
180 W
7F52 $3100 8 × CCD
1 × I/OD
16 (32) 16 × 1 3.5 3.9 256 MB
(16 MB por CCX)
240 W
7F72 $2450 6 × CCD
1 × I/OD
24 (48) 12 × 2 3.2 3.7 192 MB
(16 MB por CCX)
240 W
  1. Core Complexes (CCX) × cores por CCX


Consolas de Video game

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Referências

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