Seite 1: RYZEN: AMD präsentiert weitere Details zu den Dektop-Prozessoren mit Zen-Architektur

AMD RYZENKurz vor Weihnachten zaubert AMD noch einmal alles aus dem Hut, was 2017 für Aufwind in den diversen Märkten sorgen soll. Mit der Radeon-Instinct-Serie spezialisiert sich AMD hinsichtlich der Hard- und Software auf das Machine Learning und Deep Learning. Im diesem Zuge wurden auch die ersten Details zur Vega-Architektur bei den Grafikkarten veröffentlicht und auch der 32-Kern-Server-Prozessor Naples hatte einen weiteren Auftritt.

Heute nun verrät man weitere Details zur Zen-Architektur bei den Prozessoren. Die ersten handfesten Daten gab es im August auf einer Veranstaltung die parallel zum Intel Developer Forum stattgefunden hat. Kurze Zeit später auf der Hot Chips 28 gab es dann weitere Daten. Die erste große Neuankündigung des AMD Tech Summit 2016 ist die Tatsache, dass wir zwar seit Jahren von der Zen-Architektur sprechen, AMD aber einen ganz anderen Markennamen vorsieht: RYZEN. Im Namen enthalten ist zum einen der Name der Architektur, zum anderen aber auch den Anspruch den AMD damit hegt – Risen oder übersetzt Auferstanden.

Mit der Zen-Architektur möchte AMD im kommenden Jahr in allen Märkten vertreten sein. Für den Desktop soll es mit Summit Ridge im 1. Quartal 2017 soweit sein. Im Server-Bereich hat sich AMD mit Naples positioniert und will die ersten Modelle im 2. Quartal 2017 auf den Markt bringen. Auch den Mobile-Bereich nimmt man wieder verstärkt in den Fokus und sieht dazu Raven Ridge ab dem 2. Halbjahr 2017 vor.

Dem schrumpfenden PC-Markt will AMD mit den neuen Produkten entgegentreten und in eben diesem Segment kann einzig und alleine das PC-Gaming mit wachsenden Zahlen in den kommenden Jahren rechnen. Bis 2018 soll hier ein Wachstum von 25 Prozent auf über 30 Milliarden US-Dollar zu erwarten sein. Bei der VR-Hardware sieht man sogar ein Wachstum um den Faktor 10 bis ins Jahr 2020. Doch mit welcher Hardware will man in diesem Bereich denn nun angreifen und wie sehen die technischen Daten aus? Bisher gibt es nur Vergleiche von Summit Ridge mit der Intel-Konkurrenz, die sich einzig und alleine auf die Anzahl der Kerne und Threads beziehen und bei gleichem Takt ausgeführt worden sein sollen.

Auf dem AMD Tech Summit wurden neben den bekannten technischen Daten wie acht Kernen und 16 Threads auch ein Basistakt von mindestens 3,4 GHz sowie das Vorhandensein von 20 MB L2+L3-Cache (4+16 MB) genannt. Die Sensing and Adaptive Technology soll dazu beitragen eine möglichst hohe Leistung zu erreichen und eben auf diese Technologie gehen wir nun etwas genauer ein.

Sensing and Adaptive Technology

Die AMD SenseMI Technology setzt sich zusammen aus Pure Power, Precision Boost, Extended Frequency Range, Neural Net Prediction und Smart Prefetch.

Pure Power soll dafür sorgen, dass bei geringerer Leistungsaufnahme eine identische Leistung erreicht wird. Diese Technologie ist in dieser Form aber nicht wirklich neu, sondern wurde für die Zen-Architektur nur verfeinert. AMD verbaut hunderte Sensoren für Temperatur, Spannung und Takt auf dem CPU-Die. Hinzu kommt die dazugehörige Messelektronik. Aus den dort ermittelten Daten wird eine Spannungs/Taktkurve erstellt – für jeden Prozessor in mehreren Temperaturstufen. Diese Spannungs/Taktkurve wird fest auf dem Prozessor integriert und er arbeitet in der Folge auf Grundlage dieser Tabelle. die Frequenz ist dabei der fixe Wert, wohingegen die Spannung entsprechend variable angepasst wird. In diesem Zusammenhang fällt auch erstmals der Begriff Infinity Control Fabric, den wir von AMD bisher noch nicht kennen.

Precision Boost ermöglicht die genaue Kontrolle des Taktes und arbeitet mit Pure Power zusammen. Die Messelektronik ist dabei fast identisch bzw. es werden die gleichen Messsensoren verwendet, um bei gleicher Leistungsaufnahme einen höheren Takt zu erreichen. Auch hier kommt eine neue Infinity Control Fabric zum Einsatz. Precision Boost kann den CPU-Takt im Schritten von 25 MHz erhöhen.

Um noch zusätzliches Übertaktungs-Potenzial bieten zu können, hat AMD die Extended Frequency Range (XFR) implementiert. Abhängig von der Kühlung sollen die Prozessoren mit dieser Methodik deutlich höhere Taktraten erreichen. XFR kann den Boost-Takt über oder unter dem Precision Boost betreiben. Besonders unter Verwendung einer Wasser- oder LN2-Kühlung soll die Leistung der Zen-Prozessoren profitieren.

Für die Effizienz und Geschwindigkeit einer Prozessor-Architektur sind Maßnahmen wie die Vorhersagen nächster Rechenaufgaben besonders wichtig. AMD will auch diesen Bereich deutlich verbessert haben und nennt dies Neural Net Prediction. AMD spricht sogar von einer AI innerhalb des Prozessors, wenngleich das sicherlich etwas übertrieben ist, denn die Prozessor-Architektur ist immer auch abhängig von der Software-Unterstützung. AMD hat den Branch History Table verdoppelt, um Vorhersagen zu verbessern. Smart Preftech kümmert sich um die dazugehörigen Daten und will diese effizient in den richtigen Cache oder die Register verteilen. Ein Shared-L3-Cache kommt im Falle von Summit Ridge auf 16 MB, zusätzlich stehen noch 4 MB L2-Cache zur Verfügung.