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Dieshots und weitere Details zur Fertigung der RYZEN-Prozessoren

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Auf der, der IEEE International Solid-State Circuits Conference, veröffentlichte AMD bereits erste Details zur Fertigung der RYZEN-Prozessoren und bewirbt das eigene Produkt mit einer höheren Packdichte gegenüber der aktuellen Fertigung bei Intel. Nun sind weitere Details dieser Präsentation öffentlich geworden, die unter anderem weitere Komponenten des Chips beschreiben und auch genauer auf die Ansteuerung in Form von Takt und Spannung eingehen.

Unter den neuen Informationen ist ein Dieshot eines Core Complex (CCX). Diesen hat man in schematischen Darstellungen schon häufiger gesehen, nun aber wurden Dieshots mit entsprechenden Beschriftungen versehen. Dabei wird auch auf die schnelle Anbindung des L3-Caches eingegangen.

Viel spannender aber sind die Informationen zur Spannungsversorgung der einzelnen Komponenten. Bereits bei einer der ersten offiziellen Präsentationen legte AMD großen Wert auf Funktionen, die unter dem Namen SenseMI Technology zusammengefasst sind und die sich aus den einzelnen Komponenten Pure Power, Precision Boost, Extended Frequency Range, Neural Net Prediction und Smart Prefetch zusammensetzen.

Möglich wird dies durch eine hohe Anzahl an Sensoren für die Spannung, die Temperatur und den Takt. Letztendlich ist es AMD möglich, jeden einzelnen Kern mit einer eigenen Spannung und einem eigenen Takt anzusteuern. Auch die L2- und L3-Caches sollen sich sogar in einzelnen Unterbereichen getrennt ansteuern lassen. Dies ist bei Intel aber auch nicht anders, denn auch hier wird sich seit Jahren auf die Effizienz des Designs konzentriert. In einem weiteren beschrifteten Dieshot werden die einzelnen Bereiche eines Zen-Kerns noch einmal genauer beschrieben. Auf diesem Bild wird dann auch einmal ersichtlich, wie kleine die ALU in einem solchen Kern ist und wie groß die restlichen Bereiche sind. Die Einheiten Caches, Schedular und Branch Prediction belegen einen Großteil des Platzes.

In einem Diagramm wird die Struktur der Zen-Architektur in den einzelnen Stufen noch einmal genauer erläutert.

Wie breit die Architektur inzwischen ist, zeigt ein Vergleich mit alten CPU-Architekturen. Angefangen bei Bobcat, über K8, Bulldozer und Steamroller bis hin zur Zen-Architektur.

Um einen Prozessor mit unterschiedlichen Spannungen ansteuern zu können, implementiert AMD verschiedene Spannungs-Domains, die in Abhängigkeit zueinander funktionieren und damit einzelne Kerne oder Bereiche wie die Caches versorgen. Über PFET-Schaltungen in zwei sogenannten Header Banks und eigenen Versorgungselementen in den 12 Metallschichten des Prozessors, werden im Falle eines Achtkern-Prozessors Core0 bis Core7 getrennt voneinander angesteuert.

Noch einmal zurück zu den zahlreichen Sensoren: AMD überwacht laut eigenen Angaben 1.300 kritische Punkte im Prozessor. Dazu sind unter anderem 48 schnelle Spannungssensoren vorhanden. Hinzu kommen 20 Temperatursensoren sowie neun sogenannte Droop-Detektoren. Diese Spannungs-Droops treten auf, wenn die Spannung unter Last stark abfällt – entsprechend muss dann gegengesteuert werden. Die Angabe von mehreren hundert Sensoren beruht sicherlich auch darauf, dass AMD nicht nur diese schnelle Sensoren einsetzt, sondern auch langsamere Modelle in eher unkritischen Bereichen einsetzt.

In den einzelnen Folien auf der International Solid-State Circuits Conference sind noch zahlreiche weitere Informationen enthalten, die sicherlich viel Spezialwissen voraussetzen. Sie bieten aber einen interessanten Einblick in die Arbeit in der Zen-Architektur.

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Kommentare (18)

#9
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Registriert seit: 12.02.2011
Baden Württemberg
Fregattenkapitän
Beiträge: 3043
Ich finde das alles sehr interessant. Endlich bekommt die obere Etage bei Intel mal wieder Pfeffer unter den Hintern und die Köpfe fangen in Krisensitzungen an zu rauchen.

"Konkurrenzkampf und marktorientierte Preisgestaltung ?! Oh Gott das kennen wir schon gar nicht mehr. Wie haben wir das damals eigentlich noch mal gemacht? Wir müssen diese verdammten Ordner finden!"

Es geht bald loooos. Juhuuu! Konkurrenz belebt das Geschäft. :-D
#10
Registriert seit: 11.04.2011

Bootsmann
Beiträge: 523
Zitat REDFROG;25298098
Es geht bald loooos. Juhuuu! Konkurrenz belebt das Geschäft. :-D


Den kleinen AMD 8-Kerner gibt es sogar für deutlich unter €500,-. Was will Intel denn dann für einen 6-Kerner verlangen? Ich würde sagen 8-Kern ist der neue Standard und 6-Kern ist Ausschuss. :)

LG, Koopa
#11
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Registriert seit: 12.05.2013

Vizeadmiral
Beiträge: 7503
Zitat Koopa;25298429
Den kleinen AMD 8-Kerner gibt es sogar für deutlich unter €500,-. Was will Intel denn dann für einen 6-Kerner verlangen? Ich würde sagen 8-Kern ist der neue Standard und 6-Kern ist Ausschuss. :)

LG, Koopa


Mal als Beispiel, wenn AMD nen 8 Kerner mit ~3,5 GHz bringt und Intel nen 6 Kerner mit 4,5 GHz - beide bei gleicher Taktleistung - dann gibt es dutzende Anwendungsfälle wo der Intel besser da stände.
#12
Registriert seit: 05.11.2007
Neckar-Odenwald Kreis
Kapitän zur See
Beiträge: 3595
Und den 6-kerner mit 4.5GHz nimmt Intel von wo?
#13
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Registriert seit: 12.05.2013

Vizeadmiral
Beiträge: 7503
Mit der 10nm Fertigung dürfte das evtl. gar nicht so schwer werden.
Außerdem waren das symbolische Werte - wenn die pro Taktleistung von AMD nur 80% derer von Intel ist, dann verliert der 8 Kernern auch bei gleichem Takt dennoch in vielen Programmen gegen den schnelleren 6 Kerner...
#14
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Registriert seit: 21.08.2007
Wien
Admiral
Beiträge: 15729
Für jeden Kern getrennte Spannung & Takt hört sich Punkto OC Nice an
Bin mal gespannt ob dies dann per bios OC auch einstellbar ist
#15
Registriert seit: 27.05.2008
Simmerath 52152
Bootsmann
Beiträge: 726
kleinere Fertigung schlechter zu kühlen
Das Takt Potenzial der core i serie ist genau 3,5-4ghz
alles darüber wird extrem heiß
und wenn die chips kleiner werden sinkt der Takt sogar weil man die Hitze nicht abführen kann dann auf übliche 3,2-
3,8ghz
oh wait broadwel-e ist das der Fall alles über 3,8ghz wird extrem heiß
4Ghz nur mit glück im grenzbereich der CPU tjunction
4,2ghz schon eine wakü Pflicht

Stele dir mal nen kleineren chip vor in 10nm dann wird der die anstatt 220mm² dann 140mm²
und schon sinkt der Takt auf 3,6ghz und intel wird diese dann verkleben wie bei den desktop Modellen. weil zu klein fürs verlöten
Was dann abgehen wird so2066 und nicht mehr verlötet
aber da ist Zukunft ab 2019
#16
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Registriert seit: 12.05.2013

Vizeadmiral
Beiträge: 7503
Du weißt das man mit ner kleineren Fertigung auch weniger Strom benötigt und somit weniger Abwärme erzeugt?
Vergleich mal bitte den Takt i7 2600K mit i7 7700K. Der ist gestiegen und nicht gesunken.

Das die so heiß werden liegt so gut wie kein bisschen am kleineren Prozess sondern am TIM. Sandybridge war verlötet, seit Ivy ist das TIM drunter und seit dem sind die Dinger heiß. Sobald man das TIM gegen Liquid Metal tauscht erreicht man etwa die gleichen Temperaturen wie Sandybridge.

Es gibt übrigens keinen genauen Beweis das man die kleineren Chips nicht verlöten kann. Was man allerdings weiß ist das Intel davon profitiert wenn nur TIM drunter ist!

Mit fortschreitender Fertigung wird man die gleichen Taktraten bei mehr Kernen und gleichem Verbrauch hin bekommen.

Außerdem gehts doch kein bisschen darum???
Koopa war der Meinung das 6 Kerner Ausschuss im Vergleich zu 8 Kernern sind was einfach völlig falsch ist. 6 Leistungsfähigere Kerne sind in vielen Situationen besser als 8 etwas schwächere.
Und wer glaubt das AMD einfach mal so 8 Kerne bei gleichem Takt und gleicher IPC wie ein kommender 10nm 6 Kerner von Intel erzaubern wird sorry der wird enttäuscht.

Bei 4 Kernern wird das dann schon anders aussehen, denn wenn Ryzen auch nur halbwegs die Erwartungen erfüllt, wird ein auch noch so hoch getakteter Quadcore kein Land gegen einen 8 Kerner sehen - wobei es dann wieder die Ausnahmen mit Programmen geben wird welche halt nur sehr schlecht von Multi-Thread profitieren.
#17
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Registriert seit: 27.02.2012

Oberstabsgefreiter
Beiträge: 427
Zitat NasaGTR;25297792
Das dort liest sich aber nicht wie normale PR Phrasen sondern wie lächerliches Kindergartengeschwätz.
"Wir sind besser weils so ist!!!1111111"


Lächerliches Kindergartengeschwätz kann auch sein, weit über ungelegte Eier hinaus über irgendwelche Sachen und Sachverhalte zu interpretieren ohne tatsächlich im Thema zu stecken. Im Thema steckt wohl jeder hier, der schon mal einen Ryzen 1800X in der Hand hatte und ein paar Tage Zeit hatte sich eingehend mit dem Teil zu befassen.
Sicherlich wird auf kurze Sicht eine 6Kern 4.5 Ghz Intel Lösung einen 8 Kerner mit 4 Ghz schlagen. Die meisten Leute kaufen CPUs aber für 2-3 Jahre und ich nehme an die Masse der interessierte User sind sich bewusst, dass Skalierung auf möglichst viele Kerne inzwischen bei den meisten Entwicklern (vielleicht nicht grade von Office Software) angekommen ist.
#18
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Registriert seit: 12.02.2011
Baden Württemberg
Fregattenkapitän
Beiträge: 3043
Zitat NasaGTR;25298854

Bei 4 Kernern wird das dann schon anders aussehen, denn wenn Ryzen auch nur halbwegs die Erwartungen erfüllt, wird ein auch noch so hoch getakteter Quadcore kein Land gegen einen 8 Kerner sehen .


Ohja. Da kann ich meinen 2600K noch so hoch takten, 5Ghz 8 threads (4 nur HT)... ein Ryzen kommt mit 8 kernen und 16 threads daher... selbst bei 4GHz auf 8 Kernen ohne SMT errät man schon, welcher chip die Nase vorne hat...und dann schaltet man noch SMT dazu......

Ich erhoffe mir nahezu eine doppelte Leistung vom 2600K @ 4,7Ghz zum Ryzen 7 1800X.
Zumindest CPUbenchmark.net "bestätigt" mir das in einer Richtung.

Der 2600K läuft übertaktet (~4,6ghz) an die 11,000 Punkte. Ein übertakteter 6900k läuft im Schnitt an die 19,400 Punkte (4,2ghz). Und Ryzen scheint laut Demo den 6900K in bestimmten Szenarien davon zu laufen.
Der Sprung wäre also schon enorm. Single thread mäßig wäre ich dann wohl auf ähnlichen Level, eventuell etwas höher. Das wäre ein CPU upgrade das ich gerne mache. :love:
In diesem Mainboard sind seither 6 Grafikkarten vorbei gegangen (HD5870,5870CFX,6970,6970+6950CFX,R9 290X,GTX1070...HD4870 bin ich mir nicht sicher) und eigentlich reicht die CPU sogar heute noch. Das ist doch Wahnsinn. Games sind easy, in dem Bereich ist mir das vollkommen egal und die CPU dürfte bleiben. Aber bei meiner knappen Zeit am PC muss alles schneller rendern.. es juckt, endlich mal ein beast im PC stecken zu haben. :d
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