AMD presenta l'architettura Zen 3 e i nuovi processori Ryzen 5000

Nel corso della presentazione che ha visto protagonista Lisa Su in persona, AMD ha presentato l’architettura Zen 3, la base dei nuovi processori Ryzen 5000 ad alte prestazioni per il mercato consumer.

Zen 3 mantiene il processo produttivo a 7 nm ma introduce profondi cambiamenti interni che riguardano principalmente l’unità CCD, la cache, i meccanismi di esecuzione speculativa e altri elementi chiave che influenzano le prestazioni complessive del processore.

Come avevamo anticipato qualche settimana fa, per evitare confusione AMD ha preferito optare per il salto dai Ryzen 3000 ai Ryzen 5000. Le APU Ryzen 4000 sono infatti già state presentate per il settore dei sistemi portatili e usano l”architettura Zen 2: era quindi opportuno differenziare la nuova offerta destinata ai desktop.

AMD ha subito voluto porre l’accento sulle performance dei Ryzen 5000: il valore IPC (istruzioni per ciclo) è cresciuto del 19% rispetto alla precedente generazione. Ciò significa che i nuovi processori sono in grado di superare le prestazioni in single thread garantite dagli Intel Core di decima generazione (Comet Lake-S) anche funzionando a frequenze più basse.
Un risultato senza dubbio storico perché consente ad AMD di superare la rivale su un aspetto, le prestazioni in single thread, che era rimasto ancora feudo di Intel.

Come ci sono riusciti gli ingegneri di AMD? Innanzi tutto i tecnici dell’azienda di Sunnyvale hanno riprogettato le unità CCD.
In Zen 2, ogni chiplet consisteva di due unità CCX che integravano quattro core e 16 MB di cache L3: veniva così data forma a un’unità CCD.
Con l’avvento dell’architettura Zen 3 il design precedentemente utilizzato è stato rivisto da zero: scompare la suddivisione di 4 + 4 core e 16 + 16 MB di cache L3. I due blocchi CCX sono stati rimossi per far posto a una singola unità composta da 8 core e 32 MB di cache L3. Così facendo tutti gli 8 core comunicano con una latenza inferiore e possono accedere ai 32 MB di cache L3 disponibili (in precedenza ogni blocco quad-core poteva accedere solo a 16 MB di cache).

Se questa è probabilmente la novità che ha permesso ad AMD di compiere un deciso balzo in avanti sul piano delle prestazioni, molte altre attenzioni hanno contribuito ad aumentare significativamente il valore IPC. Come abbiamo accennato in apertura, i tecnici hanno ottimizzato la gestione dei salti nell’elaborazione delle istruzioni da parte della CPU, hanno migliorato la latenza della cache e ottimizzato i meccanismi di esecuzione delle istruzioni.
È stato anche confermato un aumento delle frequenze di clock: il Ryzen 9 5950X, che ha 16 core e 32 thread, sarà in grado di raggiungere i 4,9 GHz in modalità turbo. È probabile che con tutti i suoi core attivi possa posizionarsi tra i 4,4 e i 4,5 GHz.

In termini di efficienza energetica Zen 3 avrebbe migliorato di 2,8 volte le prestazioni per watt assicurate da un processore come l’Intel Core 10900K.

Nelle slide presentate da AMD si vede come un processore come il Ryzen 9 5900X riesca a battere il Core i9 10900K in ciascun comportato, sia in single thread che in multithread. Un risultato davvero impressionante, soprattutto se si pensa che solo tre anni fa nessuno sceglieva i prodotti del catalogo AMD e in questo breve lasso di tempo la società è riuscita a rivoluzionare il mercato.

AMD ha confermato il lancio di un totale di quattro nuovi processori Ryzen 5000. Tutti saranno disponibili dal 5 novembre prossimo e saranno compatibili con le schede madri basate su socket AM4 e dotate di chipset B450 (o superiori). Bisognerà comunque provvedere a un aggiornamento del BIOS per abilitare il supporto dei nuovi processori.

Di seguito i modelli di processori Ryzen 5000 sin qui presentati:

• Ryzen 9 5950X: 16 core, 32 thread, massimo 4,9 GHz di clock, 72 MB di cache, TDP: 105W, 799 dollari
• Ryzen 9 5900X: 12 core, 32 thread, 3,7 GHz-4,8 GHz, 70 MB di cache, TDP: 105W, 549 dollari
• Ryzen 7 5800X: 8 core, 16 thread, 3,8 GHz-4,7 GHz, 36 MB di cache, TDP: 105W, 449 dollari
• Ryzen 5 5600X: 6 core, 12 thread, 3,7 GHz-4,6 GHz, 35 MB di cache, TDP: 65W, 299 dollari

Nel caso di ciascun processore si può osservare un aumento dei prezzi, rispetto alla precedente generazione quantificabile in circa 50 dollari.

Gli ingegneri di AMD stanno già lavorando sull’architettura Zen 4 che certamente utilizzerà un processo costruttivo a 5 nm. Al momento lo sviluppo si trova ancora in fase embrionale.