AMD Zen 4: le novità dei nuovi processori, per quanto sappiamo finora

Le APU AMD Ryzen 6000 per i notebook hanno suscitato un buon interesse ma l’architettura Zen 4 è sicuramente una delle grandi protagoniste delle domande avanzate ai responsabili dell’azienda di Sunnyvale nel corso del CES 2022.

Zen 4 sarà l’architettura che definirà il futuro a medio e lungo termine di AMD e sarà la base per i prossimi processori Ryzen 7000 così come per la prossima generazione di Threadripper ed EPYC. La sua importanza è fuori discussione e Zen 4 sarà il pilastro sul quale AMD costruirà il suo prossimo ecosistema di processori consumer mainstream ad alte prestazioni così come i chip HEDT e le soluzioni per sistemi server e data center.

AMD ha confermato alcuni dettagli importanti su Zen 4: raccogliendoli tutti è possibile tracciare un identikit abbastanza preciso sui processori del prossimo futuro che l’azienda guidata da Lisa Su lancerà sul mercato.
Va detto che il lancio dei primi processori Zen 4 consumer destinati al mercato di massa non avrà luogo fino alla seconda metà di quest’anno: c’è quindi ancora un ampio margine per i cambiamenti anche se a questo punto punto dovrebbero essere di minore entità.

Zen 4 manterrà il concetto di chiplet: verrà tuttavia raddoppiato il numero di core per chiplet passando da 8 a 16. Ciò sarà possibile grazie all’integrazione della cache L3 che viene “impilata” in modo da ridurre lo spazio occupato sulla superficie del chip e alla scelta del processo costruttivo a 5 nm di TMSC. Quest’ultimo porterà a un’ulteriore riduzione della dimensione dei transistor e quindi dello spazio occupato da ogni core. In un altro articolo abbiamo visto cosa sono i core di un processore.

Un singolo chiplet basato su Zen 4 avrebbe quindi 16 core, potrebbe gestire fino a 32 thread e disporrebbe di un totale di 64 MB di cache L3 3D-stacked che, in teoria, dovrebbe essere accessibile da tutti i core. La cache L2 sarebbe invece pari a 8 MB complessivi, 512 KB per core.

AMD ha già confermato che con Zen 4 aumenterà il numero massimo di core nei suoi processori EPYC massimizzando i benefici derivanti dall’utilizzo di più chiplet.

Il design ibrido che Intel ha adottato con gli Alder Lake-S non ha lasciato nessuno indifferente e alla fine si è rivelato un successo. Come farà AMD a integrare 16 core in un chiplet senza avere problemi in termini di consumi energetici e calore generato?
AMD potrebbe usare in uno stesso chiplet 8 core Zen 4 ad alte prestazioni contraddistinti da un TDP e un secondo cluster con 8 core Zen 4 con TDP limitato a 30W.
Questa scelta permetterebbe ad AMD di fissare un TDP massimo di 170W e, allo stesso tempo, di alzare il livello delle prestazioni in multi-thread.
Le performance in multi-thread saranno quindi significativamente più elevate rispetto agli attuali processori Zen 3 mentre in single-thread le differenze non dovrebbero essere marcate.

Con il lancio dei Ryzen 7000 AMD introdurrà un socket completamente nuovo passando tra l’altro da una soluzione basta su pin (PGA, quella attuale) a uno schema LGA: questa scelta segnerà la fine del socket AM4 e l’inizio di una nuova era.

Il nuovo socket AMD è noto come AM5 (LGA1718) e sarà accompagnato dai nuovi chipset della serie 600.
AMD metterà nelle mani dei suoi clienti una piattaforma all’avanguardia garantendo supporto per le memorie DDR5 e per il nuovo standard PCIe Gen5.

Nel corso di una dimostrazione svoltasi al CES di Las Vegas la CPU Ryzen 7000 utilizzata per la prova funzionava a 5 GHz con tutti i suoi core attivi. Non si trattava di un valore di picco raggiunto in modalità turbo con un thread attivo ma una modalità performante e stabile con un carico di lavoro realistico e importante. Si tratta di un dettaglio non trascurabile che indica che AMD è riuscita a superare uno dei problemi più importanti dei progetti di CPU basati su design multi-chip ovvero il picco massimo della frequenza di clock.

Tutti i processori Ryzen 7000 basati su Zen 4 dovrebbero infine essere dotati di una GPU integrata basata sull’architettura RDNA2: da un lato è la risposta all’integrazione delle GPU X^e Gen12 negli Intel Alder Lake-S, dall’altro è una mossa che con l’adozione delle memorie DDR5 ha perfettamente senso.