1. Hardwareluxx
  2. >
  3. News
  4. >
  5. Hardware
  6. >
  7. Prozessoren
  8. >
  9. Plus 19 Prozent IPC-Leistung: Die Details der Zen-3-Architektur

Plus 19 Prozent IPC-Leistung: Die Details der Zen-3-Architektur

Veröffentlicht am: von

zen3Soeben hat AMD die Ryzen-5000-Serie vorgestellt und dabei auch die ersten Details zur Zen-3-Architektur veröffentlicht. Mit Zen 3 verspricht AMD den größten Wechsel in Aufbau und Architektur seit der ersten Zen-Generation. Mit dem Ryzen 9 5950X, der 16 Kerne bei einem maximalen Takt von 4,9 GHz zu bieten hat, wurde das vorläufige Spitzenmodell der neuen Serie vorgestellt.

Hier findet ihr alle technischen Details zu den neuen Ryzen-Prozessoren: Anzahl der Kerne, Takt, Thermal Design Power und natürlich Preise und Verfügbarkeit.

Basis der neuen Modelle bildet die Zen-3-Architektur. Für diese sieht AMD einen geringfügig höheren Boost-Takt vor. Vor allem aber will man die IPC-Leistung (Instructions per Cycle) um 19 % erhöht haben. Bei gleichem Takt, ist ein Zen-3-Kern also um 19 % schneller als ein Zen-2-Kern.

Dazu erhalten die CCD (Compute-Dies) ein neues Layout. Wie im Vorfeld bereits mehrfach berichtet, gibt es in einem CCD keine Unterteilung in zwei CCX (Core Complex Cluster) mit je vier Kernen mehr. Der insgesamt 32 MB große L3-Cache ist in zweimal 16 MB aufgeteilt. Dies war schon bei den Zeppelin-Dies der Fall. Die CCDs auf Basis von Zen 3 verzichten auf die CCX-Aufteilung. Der L3-Cache wird zusammengelegt, bleibt aber weiterhin bei 32 MB. Die Kerne können nun aber gemeinsam auf diese 32 MB zugreifen – über alle acht Kerne hinweg. Durch die geringeren gegenseitigen Zugriffe soll es zu kürzeren Latenzen kommen, was die Spieleleistung maßgeblich beeinflussen soll.

Gegenüberstellung der Zen-Generationen
  Zen 1 Zen 2 Zen 3 Zen 4
Fertigung 14 nm 7 nm 7 nm 5 nm
Kerne pro CCD 8 Kerne pro CCD 8 Kerne pro CCD 8 Kerne pro CCD -
CCD / L3-Cache 2x 8 MB L3-Cache 2x 16 MB L3-Cache 1x 32 MB L3-Cache -
L2-Cache pro Kern 512 kB 512 kB 512 kB -

Am L2-Cache gibt es weiterhin keinerlei Änderungen. Pro Kern sind 512 KB vorhanden. Ob es hier Änderungen an der Anbindung gibt und ob AMD beim L1-Cache Anpassungen vorgenommen hat, hat man heute nicht verraten.

Die 19 % IPC-Leistungsplus sind allerdings eine Kombination aus mehrere Maßnahmen. Auch die Branche Prediction, also die Funktion der Sprungvorhersagen wurde verbessert. Front- und Backend haben bisher unbekannte Anpassungen erhalten und auch der Micro-Op-Cache und die eigentlichen ALUs sind nun schneller. Die Load- und Store-Einheiten können pro Cycle nun einen Befehl mehr ausführen. Von eins (Store) und zwei (Load) kommend sind nun drei Loads und zwei Stores pro Cycle möglich, was ein größerer Schritt ist, als es zunächst klingen mag.

Die Größen des Caches sind das Eine, AMD hat aber auch Änderungen im Layout vorgenommen, so dass die Latenzen der Cache-Zugriffe geringer sind, was unabhängig von der Zusammenlegung zu sehen ist. Der Infinity Fabric wurde nicht runderneuert, sondern nur in einigen Details angepasst. Auch hier geht es hauptsächlich um die Reduzierung der Latenzen.

Durch die höhere IPC-Leistung ergibt sich bei gleicher Leistungsaufnahme natürlich auch eine höhere Effizienz. Im Vergleich zu Zen 1 konnte AMD diese mit Zen 2 um den Faktor zwei erhöhen. Zen 3 legt im Vergleich zur ersten Generation nun um Faktor 2,4 zu. Der Sprung ist also nicht mehr ganz so groß, aufgrund der gleichbleibenden Fertigung in 7 nm war aber nicht davon auszusehen, dass es hier noch einmal einen derart großen Sprung wie zwischen Generation eins und zwei geben wird.

Aufgrund der Fertigung in 7 nm hat man es wohl auch nicht über die 5-GHz-Grenze geschafft. Laut AMD wäre dies zwar möglich gewesen, man hat sich zu Gunster einer besseren Verfügbarkeit aber dagegen entschieden. Intel hatte lange Zeit mit der Verfügbarkeit des Core i9-10900K (Test) zu kämpfen und schob den Core i9-10850K (Test) nach, um überhaupt einen schnellen Zehnkerner anbieten zu können.

Der I/O-Die bleibt gleich

Keinerlei Änderungen gibt es beim I/O-Die. Er wird weiterhin in 12 nm bei GlobalFoundries gefertigt und bietet die identischen Funktionen wie bei den Ryzen-Prozessoren auf Basis von Zen 2. Das heißt wir werden keinerlei Änderungen bei der Anzahl der PCI-Express-Lanes, SATA- und USB-Anschlüsse sehen.

Auch erste Benchmarks hatte AMD im Angebot. Je nach Spiel soll eine Ryzen 9 5900X um 5 bis 50 % schneller sein, als ein Ryzen 9 3900XT. Den großen Sprung in der Single-Threaded-Leistung demonstriert AMD anhand eines Vergleichs mit dem Core i9-10900K, also dem aktuellen Spitzenmodell von Intel. Dieser erreicht in Cinebench R20 1T, also dem Single-Threaded-Test des Benchmarks, einen Wert von 544 Punkten. Der Ryzen 9 5900X kommt hier auf 631 Punkte und durchbricht damit erstmals die Marke von 600 Punkten. Ein Ryzen 9 5950X soll sogar mehr als 640 Punkte erreichen.

Cinebench R20

Single-Threaded

Punkte
Mehr ist besser

Wir haben den Wert von AMD zum Ryzen 9 5900XT mit unseren Werten für die verschiedenen Modelle zusammengestellt.

Für weitere Details zur Architektur werden wir bis zu Markteinführung der neuen Modelle warten müssen. Diese soll am 5. November erfolgen. Wann dann die Tests erscheinen wird, ist derzeit nicht bekannt. Es ist aber davon auszugehen, dass AMD die Tests der Prozessoren vor dem Marktstart sehen will.

Welche ist die beste CPU?

Unsere Kaufberatung zu den aktuellen Intel- und AMD-Prozessoren hilft dabei, die Übersicht nicht zu verlieren. Dort zeigen wir, welche Prozessoren aktuell die beste Wahl darstellen - egal, ob es um die reine Leistungsfähigkeit oder das Preis-Leistungs-Verhältnis geht.


Social Links

Das könnte Sie auch interessieren:

  • AMD Ryzen 7 3800X im Test: Ein hungriger Lückenfüller

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/AMDRYZEN93900X

    Kurz vor dem Start des lange ersehnten AMD Ryzen 9 3950X und der kommenden Threadripper-Modelle schließen wir eine weitere Lücke in unserer Testdatenbank und stellen den AMD Ryzen 7 3800X auf den Prüfstand, der über acht Kerne verfügt, gegenüber seinem kleinen Schwestermodell jedoch in einer... [mehr]

  • In Spielen König, sonst eher ein kleiner Prinz: Intel Core i5-10600K und Core...

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/INTEL-CML-S

    Heute ist es soweit und wir dürfen die ersten Leistungsdaten des Core i5-10600K und des Core i9-10900K präsentieren. Damit öffnet Intel seine Comet-Lake-Prozessoren für den Markt, denn ab heute sind die ersten Modelle im Handel verfügbar. Die Kernkompetenzen der neuen Prozessoren liegen vor... [mehr]

  • AMD hängt Intel weiter ab: Der Ryzen 9 3950X im Test

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/RYZEN-3950X

    Besser spät als nie – so ließe sich das Timing für unseren Test des Ryzen 9 3950X wohl am besten zusammenfassen. Zum Ursprünglichen Termin der Tests konnte uns AMD kein Sample zur Verfügung stellen und so mussten wir uns etwas gedulden, bis auch wir den 16-Kerner testen konnten. Der... [mehr]

  • Ein Athlon ist noch längst kein Ryzen: Der Athlon 3000G im Test

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/AMD_ATHLON_200GE

    Für den Athlon 3000G hat sich AMD ein knappes Zeitfenster ausgesucht. Letzte Woche hab es die Testberichte zum Ryzen 9 3950X, zum 25. November erfolgt der Marktstart und auch die Tests zu den Ryzen-Threadripper-Prozessoren werden dann veröffentlicht. Dementsprechend fokussieren wir uns heute auf... [mehr]

  • Schneller dank Zen 2: Ryzen Threadripper 3960X und 3970X im Test

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/RYZEN-THREADRIPPER-3RDGEN

    Nachdem sich AMD auf dem klassischen Desktop mindestens auf Augenhöhe zu Intel sieht, will man nun den bereits vorhandenen Vorsprung im High-End-Desktop weiter ausbauen. Den Anfang machen der Ryzen Threadripper 3960X mit 24 und der Ryzen Threadripper 3970X mit 32 Kernen. Zum Vorgänger... [mehr]

  • AMD Ryzen 3 3300X und Ryzen 3 3100 im Test: Kleine Ryzen für Gamer ganz groß

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/AMD_RYZEN_3_3300X_3100_REVIEW

    Mit dem AMD Ryzen 3 3300X und dem Ryzen 3 3100 skaliert AMD seine aktuellen Ryzen-3000-Prozessoren weiter nach unten und drückt die Einstiegskosten seiner CPUs auf knapp 130 bis 110 Euro. Mit vier Kernen und SMT sowie weiterhin hohen Taktraten und allen Vorzügen der... [mehr]