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AMD spricht über die Zukunft des Sockel AM4

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amd ryzen teaser 100Die gestrige Vorstellung des B550-Chipsatzes im Rahmen der Einführung der neuen Quad-Core-Modelle Ryzen 3 3100 und Ryzen 3 3300X sorgte für einigen Wirbel. Grund dafür ist eine Diagramm, welches die Kompatibilität zwischen den verschiedenen Chipsätzen und der Ryzen-Generationen aufzeigt. Hier wurde erstmals über die Kompatibilität der zukünftigen Ryzen-Prozessoren auf Basis der Zen-3-Architektur gesprochen und AMD sagt klar: Diese werden nur auf Mainboards mit X570- und B550-Chipsatz laufen.

Es wird allerdings auch für Ryzen 4000 (wenn die Desktop-Modelle denn so heißen werden) beim Sockel AM4 bleiben und dieser kann nun wirklich als langlebige Plattform bezeichnet werden. Vor neun Jahren hatte AMD den Sockel AM4 entwickelt, erstmals verwendet wurde er seit dem 5. September 2016, als die Bristol-Ridge-APUs vorgestellt wurden.

In einem ausführlichen Blog-Beitrag spricht AMD über die Vergangenheit, aber auch die Zukunft des Sockel AM4. Fünf Punkte stellen dabei deutlich heraus, was die Langlebigkeit des Sockel AM4 ausmacht:

  • die Anzahl der Kerne und Threads konnte mit der Einführung der Prozessoren vervierfacht werden (4C4T → 16C32t)
  • es gab vier Architekturen, die auf dem AM4 zum Einsatz gekommen sind (Excavator → Zen → Zen+ → Zen 2)
  • Prozessoren im Sockel AM4 verwenden vier unterschiedliche Fertigungstechnologien (28 nm → 14 nm → 12 nm → 7 nm)
  • die Anzahl der PCI-Express-Lanes und Geschwindigkeit ist von 12x PCIe 3.0 auf 24x PCIe 4.0 angestiegen
  • DDR4-Speicher wurde von DDR4-2400 auf DDR4-3200+ schneller

Die meisten dieser Punkte sind recht bemerkenswert, andere wiederum sehen nur auf den ersten Blick beeindruckend aus. Die Verdopplung der PCI-Express-Lanes beispielsweise setzt voraus, dass einige der 1.331 Kontakte von Anfang an frei blieben und dies entsprechend eingeplant war. Dies dürfte auch für die Spannungsversorgung gelten, denn wenn die TDP-Bereiche keine große Variabilität aufzeigen, so macht es dann doch schon einen Unterschied, ob vier oder 16 Kerne versorgt werden müssen. Dies gilt außerdem für die unterschiedlichen Prozess-Technologien, die zum Einsatz gekommen sind.

Die verwendeten Architekturen und die immer höhere Speichergeschwindigkeit hingegen sind nicht zwangsläufig ein Anzeichen einer langlebigen Plattform, da die technischen Voraussetzungen an den Sockel dazu nicht unbedingt hoch sein müssen.

Aber kommen wir zu den wichtigen Fragen zur Zukunft des Sockel AM4:

Wird die Zen-3-Architektur zum Sockel AM4 kompatibel sein?

"Yes! AMD officially plans to support next-gen AMD Ryzen desktop processors, with the “Zen 3” architecture, on AMD X570 and B550 motherboards. This will require a BIOS update. Specific details about this update will come at a later time, but we’re committed to keeping you up-to-date."

AMD sagt also ja, spricht jedoch nur von Mainboards mit X570- und B550-Chipsatz. Ein BIOS-Update wird natürlich notwendig sein.

Wie sieht es mit den älteren Chipsätzen und Zen 3 aus?

"AMD has no plans to introduce “Zen 3” architecture support for older chipsets."

Damit spricht AMD ein klares Nein für die älteren Chipsätze aus. Konnte man bisher zumindest eine zurückliegende Chipsatz-Generation für die aktuellen Ryzen-Generation verwenden, wird dies mit Zen 3 nicht mehr möglich sein.

Wird der Sockel AM4 über Zen 3 hinaus Bestand haben?

"This will depend on the schedule of industry I/O technologies. Such technology changes typically require adjustments to the pin count or layout of a processor package, which would necessitate a new socket. We have no specific details to share concerning this roadmap or timing right now, but we know it’s important to keep you updated—and we will."

Dazu will und kann AMD derzeit keine Angaben machen. Man ist abhängig von zukünftigen I/O-Technologien und vor allem der ab 2021 geplante Einsatz von DDR5 dürfte dabei eine Rolle spielen.

Das Aufregerthema Kompatibilität

Laut AMD wird man die Ryzen-Prozessoren auf Basis der Zen-3-Architektur also nur auf Mainboards mit X570- und B550-Chipsatz betreiben können. Ob es auch einen X670 und B650 geben wird, lässt man derzeit offen.

Der Aufschrei war groß, denn wer ein X470-Mainboard besitzt, wird keinen Ryzen-Prozessor mit Zen-3-Architektur darauf verwenden können und dies widerspricht sicherlich in gewisser Weise der Langlebigkeit, die AMD versprochen hat.

Die Einfärbung der Balken zeigt bereits Einschränkungen, die in der Vergangenheit gemacht werden mussten. Durch die schiere Anzahl an AM4-Prozessoren und den dazugehörigen Microcode sind die BIOS-Dateien derart angewachsen, dass Standard-BIOS-Chips mit 8 oder 16 MB diese nicht mehr aufnehmen können. Sparsame Mainboardhersteller, die sich für einen besonders kleinen BIOS-Chip entschieden haben, müssen sogar noch weitere Unterscheidungen in der Unterstützung machen, oder bieten zwei unterschiedliche BIOS-Versionen an. Von dieser Problematik betroffen sind sogar einige EPYC-Mainboards.

Ob dies der Grund für die Einschränkungen bei den Ryzen-Prozessoren mit Zen-3-Architektur ist, wissen wir derzeit allerdings nicht. AMD spricht zwar von Limitierungen durch das BIOS, jedoch könnte man wie bereits angeführt unterschiedliche BIOS-Versionen anbieten, die dann je nach eingesetztem Prozessor gewechselt werden müssen. Dies hat natürlich weitere technische Hürden, beispielsweise wenn ein BIOS-Flash nur dann möglich ist, wenn sich ein Prozessor im Sockel befindet. Nur die High-End-Mainboards bieten die Möglichkeit eines Flash-Vorgangs ohne Prozessor.

Letztendlich macht AMD oben genannte Vorgaben, letztendlich war es aber vom Mainboardhersteller abhängig, ob dieser ein BIOS anbieten konnte und wollte, welches zu den einzelnen Prozessoren kompatibel ist. Es gab allerdings auch X570-Mainboards, die einen Ryzen-Prozessor der ersten Generation aufnahmen konnten, obwohl AMD dies nicht vorsieht. Dies sind jedoch einige wenige Ausnahmen. Im Grunde kann man sich an der obigen Darstellung der Kompatibilität orientieren.

AMD bietet bereits viel Spielraum

Jammern einige also auf hohem Niveau, wenn sie ihr X470- und B450-Mainboard nicht mehr mit den Ryzen-Prozessoren mit Zen-3-Architektur verwenden können?

Es ist schwer eine sinnvolle Antwort zu geben, denn AMD bietet mit dem Sockel AM4 eine langlebige Plattform, muss allerdings mit den Herausforderungen umgehen, die eine solche mit sich bringt. Während die technischen Hürden eine Rolle spielen, gibt es noch die wirtschaftlichen Aspekte.

Die Mainboardhersteller wollen Mainboards verkaufen und auch hier gibt es regelmäßig Weiterentwicklungen, die ASUS, ASRock, Gigabyte, MSI und Co. an den Mann bringen wollen. Dies kann man den Herstellern vorwerfen, aber man sollte auch ein Auge dafür haben, dass es hier andere Aspekte gibt, die eine Rolle spielen.

Zum Abschluss wollen wir uns die verschiedenen Chipsätze für den Socke AM4 noch einmal genauer anschauen:

Gegenüberstellung der Chipsätze
B350X370B450X470B550X570
Anbindung zur CPU4x PCIe 2.04x PCIe 2.04x PCIe 3.04x PCIe 3.04x PCIe 3.04x PCIe 4.0
USB 3.2 Gen 2222228
USB 3.2 Gen 126262-
USB 2.0666664
SATA46684 (+2) 4 (+4)
zusätzliche Lanes6x PCIe 2.08x PCIe 2.06x PCIe 2.08x PCIe 2.06x PCIe 3.08x PCIe 4.0
Fertigung55 nm55 nm55 nm55 nm14 nm14 nm
TDP6,8 W6,8 W4,8 W4,8 W5 W11 W

Der aktuelle X570-Chipsatz wurde von AMD entwickelt. Es handelt sich um einen IOD der Ryzen-Prozessoren, der als Chipsatz umfunktioniert wird. Die Fertigung findet in 14 nm statt und aufgrund der gebotenen PCIe-4.0-Lanes liegt die TDP bei 11 W, was eine aktive Kühlung bei hoher Auslastung notwendig macht. Der X570-Chipsatz ist bislang der einzige, der mit vier PCIe-4.0-Lanes angebunden wird.

Der B550 stammt wie die vorherigen Chipsätze von ASMedia, wird nun aber offenbar in 14 nm bei Globalfoundries gefertigt. Die Leistungsaufnahme liegt bei nur noch 5 W und eine passive Kühlung reicht aus. Gegenüber den vorherigen Chipsätzen der 300- und 400-Serie bietet der B550 nun vor allem PCI-Express 3.0 anstatt nur den älteren 2.0-Standard. Die Fertigung findet zudem nicht mehr in 55 nm statt.

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