AMD Zen 3 Architektur im Detail
Was gleich geblieben ist
Sockel
Bevor wir uns die zahlreichen Änderungen bei Zen 3 anschauen, zunächst ein Blick darauf, was gleich geblieben ist gegenüber Zen 2 und den bisherigen Ryzen-3000-Prozessoren der “Matisse”-Familie. Abermals hat AMD es geschafft, das neue Modell in das Korsett des im Jahr 2017 für Ryzen eingeführten und im OEM-Bereich bereits seit 2016 für Bristol Ridge verwendeten Sockel AM4 zu zwängen. Nach Bristol Ridge, Summit Ridge, Raven Ridge, Raven 2, Pinnacle Ridge, Picasso, Matisse und Renoir ist Vermeer damit nun schon der neunte Typ, der auf der selben Plattform lauffähig ist. Das haben nicht einmal Sockel 7 und Sockel AM2(+) geschafft.
Dennoch gibt es in Sachen Kompatibilität Einschränkungen, die wohl nicht nur technische Ursachen haben. Dass es der aktuellen Plattform (vulgo: Chipsatz) bedarf, um die neuesten Features nutzen zu können, ist verständlich. Dennoch hat AMD dieses Mal die Fesseln enger gezogen, denn beinahe hätte es keine Vermeer-Kompatibilität für ältere Chipsätze gegeben. Erst nach einem ordentlichen Shitstorm hat AMD mitgeteilt, dass man Vermeer mit einem Beta-BIOS für ältere X470-Mainboards nachträglich unterstützen wird, sofern der Mainboard-Hersteller dies wünscht. Anwender mit 300er-Serie werden aber wohl in die Röhre schauen. Ob das nur an der kolportierten zu kleinen BIOS-Chipkapazität liegt, am Validierungsaufwand, den man sich sparen möchte oder daran, dass die Mainboard-Hersteller neue Boards verkaufen können sollen, muss an dieser Stelle offen bleiben.
Jedenfalls hat man nun den unschönen Effekt, dass Ryzen 5000 “Vermeer” zwar mechanisch in jedes Sockel-AM4-Board hineinpasst, aber dennoch nur in den wenigsten davon lauffähig ist. Offiziellen BIOS-Support werden nur die Mainboards der 500er-Serie erhalten und selbst hier sind viele nicht out-of-the-box lauffähig, da die ältesten davon bereits seit Mitte 2019 auf dem Markt sind und kein Vermeer-kompatibles BIOS haben. Um Vermeer booten zu können, ist laut AMD mindestens ein BIOS mit AGESA-Version Combo-V2‑1.0.8.0 notwendig, für optimale Performance mindestens 1.1.0.0. Upgrader müssen also vorher das BIOS aktualisieren ehe sie auf Vermeer umbauen.
I/O‑Die und RAM-Support
Mit Zen 2 und Ryzen 3000 führte AMD das Chiplet-Design ein. I/O samt Memory-Controller und SoC-Komponenten stecken seitdem nicht mehr zusammen mit den Recheneinheiten in einem gemeinsamen Die, sondern sind in ein separates I/O‑Die namens cIOD ausgelagert. Laut AMD ist es dasselbe, das auch in Ryzen 3000 verwendet wird. Nach wie vor wird es in 12 nm bei GlobalFoundries gefertigt und nachdem dort auch der Memory-Controller verbaut ist, ändert sich auch nichts an der offiziellen Freigabe für DDR4-RAM.
| DIMM-Bestückung | Speichermodule | Vermeer (Zen 3) |
Matisse (Zen 2) | Pinnacle Ridge (Zen+) | Summit Ridge (Zen) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 von 2 | Single Rank | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-2933 | DDR4-2667 |
| 2 von 4 | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-2933 | DDR4-2667 | |
| 4 von 4 | DDR4-2933 | DDR4-2933 | DDR4-2133 | DDR4-2133 | |
| 2 von 2 | Dual Rank | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-2667 | DDR4-2400 |
| 2 von 4 | DDR4-3200 | DDR4-3200 | DDR4-2667 | DDR4-2400 | |
| 4 von 4 | DDR4-2667 | DDR4-2667 | DDR4-1866 | DDR4-1866 |
Herstellungsprozess
Auch wenn die Gerüchteküche im Frühjahr wissen wollte, dass Vermeer statt im 7‑nm-Prozess bereits im 5‑nm-Prozess kommen werde (entgegen der offiziellen Roadmap von AMD), hat sich das als Ente entpuppt. Tatsächlich gibt AMD zu, dass sowohl das I/O‑Die (12 nm GloFo), als auch die Compute-Dies (7 nm TSMC) im gleichen Prozess gefertigt werden wie die letzten Matisse-CPUs, also 3900XT und Co. Insofern ist es wenig überraschend, dass sich an den Taktraten so gut wie nichts geändert hat. AMD hätte beim Topmodell Ryzen 9 5950X beim Single-Core-Turbo die 5,0 GHz sicherlich knacken können – wenn 4,9 GHz möglich sind, müssen es 5,0 GHz auch sein – aber anscheinend standen die 5,0 GHz marketingtechnisch nicht im Lastenheft.
Wieso auch? Bereits mit dem FX-9590 auf Bulldozer-Basis hatte man einen “5‑GHz-Prozessor” im Sortiment, es wäre bei AMD also nichts neues mehr gewesen. Und wenn sich dafür das Binning komplizierter gestaltet hätte, hätte man unter dem Strich nichts gewonnen. So kann sich AMD die 5 GHz für Zen 4 aufheben, wo man dank 5 nm Prozess die 5 GHz dann womöglich nachhaltiger erreichen kann also nur in kurzen Single-Core-Peaks.