Zen 2 - AMD Ryzen 7 3700X und Ryzen 9 3900X im Test - Technische Details: PCIe 4.0 und X570 Chipsatz, AM4 und Spectre

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Technische Details: PCIe 4.0 und X570 Chipsatz, AM4 und Spectre

	X570	X470	B450	X370	B350	A320
Launch	Juli 2019	April 2018	Juli 2018	März 2017	März 2017	März 2017
Hersteller	AMD	ASMedia	ASMedia	ASMedia	ASMedia	ASMedia
Plattform	Bixby	Promontory	Promontory	Promontory	Promontory	Promontory
Fertigung	14 nm	55 nm	55 nm	55 nm	55 nm	55 nm
Package	768 Ball OBGA	583 Ball LFBGA	583 Ball LFBGA	583 Ball LFBGA	583 Ball LFBGA	583 Ball LFBGA
TDP	11,2 — 14,9 Watt	5,8 Watt	3,2 Watt	5,8 Watt	3,8 Watt	3,2 Watt
Idle Power	?	< 2 Watt	< 2 Watt	> 2 Watt	> 2 Watt	> 2 Watt
Speicher offiziell	3.200 MHz	2.933 MHz	2.933 MHz	2.666 MHz	2.666 MHz	2.666 MHz
XFR2	ja¹	ja¹	ja¹	ja	ja	ja
PBO	ja²	ja	ja	Nein	Nein	Nein
PCIe-Lanes (mit CPU)	40	38	28	38	28	24
PCIe 4.0 über Chipsatz	ja	nein	nein	nein	nein	nein
¹ Enhanced XFR in Verbindung mit mindestens Ryzen 2000 ² Neue Version nur in Verbindung mit Ryzen 3000 und dem X570-Chipsatz

Zusammen mit Matisse führt AMD auch einen neuen “Chipsatz” ein, den AMD X570. Zu dem Begriff “Chipsatz”, der so ja nicht mehr stimmt, da Ryzen ein SoC ist, haben wir uns bereits bei der Markteinführung vor zwei Jahren ausgelassen. Da AMD den Begriff aber weiterhin nutzt, werden auch wir das tun, um Irritationen zu vermeiden.

Neu am X570 ist, dass es sich hierbei nicht mehr um den Promontory-Zusatzchip handelt, der von ASMedia entwickelt wurde, sondern um einen AMD-eigenen Chip. Laut AMD wurde dieser vom cIOD des Matisse abgeleitet, wird allerdings nicht in 12 nm bei GlobalFoundries gefertigt, sondern im günstigeren 14-nm-Verfahren des Ur-Ryzen. Damit konnte sich AMD die Entwicklung eines separaten Chips sparen und die selbe Technik an zwei völlig unterschiedlichen Stellen zum Einsatz bringen.

Keyfeature des X570 ist, dass er über PCIe 4.0 mit dem PCI-Express-Controller im Prozessor verbunden ist, sofern ein Ryzen 3000 “Matisse” zum Einsatz kommt. Und auch die PCIe-Slots, die vom Chip und nicht vom Prozessor zur Verfügung gestellt werden, unterstützen nun PCIe 4.0. Dafür ist allerdings auch eine höhere Leistungsaufnahme die Folge, weswegen der X570 auf den meisten Mainboards aktiv gekühlt werden muss.

So ist AMD dieses Mal Vorreiter, denn eine PCIe‑4.0‑Plattform kann Intel derzeit nicht bieten. Vor Mitte 2020 mit Rocket Lake‑S und Tiger Lake‑S dürften von Intel auch keine entsprechenden Plattformen mit diesem Feature zu erwarten sein.

Damit Anwender einen Nutzen aus der gegenüber PCIe 3.0 verdoppelten Transferrate ziehen können, bedarf es natürlich auch entsprechender PCIe‑4.0‑Geräte. Eines davon liefert AMD zum Launch selbst. Die neuen Grafikkarten AMD Radeon RX 5700 mit Navi-GPU beherrschen PCIe 4.0.

Allerdings hat die Vergangenheit schon mehrfach gezeigt, dass Grafikkarten, insbesondere wenn sie als Single-GPU im System agieren – gar nicht so bandbreitenhungrig sind und selbst PCIe 3.0 x8 gegenüber x16 meist kaum Leistungsunterschiede in der Praxis zutage förderte.

Anders sieht es im Storage-Bereich aus, also z.B. bei schnellen NVMe-SSDs, die via PCIe direkt angebunden sind. Hier stießen die schnellsten Vertreter bereits an das Limit von PCIe 3.0 bei 4 GB/s brutto, sodass hier gerade rechtzeitig ein Flaschenhals geweitet wird. Mit PCIe 4.0 stehen den handelsüblichen M.2‑SSDs mit x4-Anbindung dann 8 GB/s brutto zur Verfügung. Erste PCIe‑4.0‑SSDs wurden bereits angekündigt, allerdings können die Controller das neue Limit aktuell noch nicht ausreizen. Hier ist noch Luft für künftige SSD-Modelle.

Sockel-AM4-Kompatibilität
Erfreulich ist, dass AMD es geschafft hat, Matisse trotz aller Änderungen im Aufbau in das Korsett des Sockel AM4 zu zwängen. Mit entsprechenden BIOS-Updates der Hersteller kann Ryzen 3000 damit auch auf zwei Jahre alten Mainboards per Drop-In-Upgrade laufen. Da AM4 bereits 2016 für OEMs mit Bristol Ridge eingeführt wurde und über Summit Ridge, Raven Ridge, Pinnacle Ridge, Picasso und nun Matisse insgesamt ein halbes Dutzend CPU-Familien aufnehmen kann, könnte es die vielseitigste Plattform werden, die AMD jemals gebaut hat. Mit Vermeer und Renoir dürften im nächsten Jahr sogar noch zwei folgen, die ebenfalls für den Sockel AM4 vorgesehen sind. Nur bis der Sockel AM3/AM3+ in Sachen Laufzeit überboten wird, müssen noch ein paar Jahre vergehen.

Natürlich werden die Betreiber älterer AM4-Systeme nicht in den Genuss aller Features von Matisse kommen. Die bekommt man aktuell nur bei Verwendung eines X570-Mainboards. Wo die Unterschiede liegen, zeigt obige Tabelle, wo man gegenüber dem Mitbewerb steht, zeigt das AMD-Schaubild.

Spectre & Co.
Anfang des Jahres 2018 schreckte eine neue Klasse an Sicherheitslücken die IT-Welt auf, durch die sich die Arbeitsweise moderner Out-of-Order-Prozessoren ausnutzen lässt. Durch Seitenkanal-Attacken ließen sich Daten abgreifen, auf die normalerweise kein Zugriff bestehen sollte. Den Anfang machten Meltdown und Spectre, und es folgten noch viele weitere, weswegen wir auf unsere damalige Berichterstattung verweisen.

Um die Auswirkungen dieser Lücken zu lindern, mussten Betriebssysteme angepasst werden, Treiber, Browser und die Hersteller schoben Microcode-Updates nach, die Funktionen in den CPUs nachrüsteten, um den Betriebssystemen zu helfen, die Löcher zu stopfen. Zu Beginn kostete dies enorm Leistung. Im Laufe der Zeit, nach der ersten Panik und nachdem cleverer programmierte Lösungen gefunden wurden, wurde es besser. Trotzdem wäre es natürlich optimal, wenn die Löcher in Hardware gestopft würden und nicht mittels halbseider Microcode-Hacks.

Im Gegensatz zu Intel, die praktisch von jeder entdeckten Lücke dieser Gattung betroffen waren, sind AMD-Prozessoren nur für einzelne Szenarien anfällig, nämlich für die der Spectre-Klasse (Spectre 1/2/NG). Diese hat AMD nun per Hardware geschlossen, sodass Mitigationen mit anderen leistungsmindernden Mitteln unterbleiben können. Allein dadurch sollte Zen 2 gegenüber Zen 1 leichte Vorteile haben.