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Ryzen-Vergleich: Vermeer-CCD ist etwas größer und hat mehr Transistoren

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zen3Im Rahmen unserer Test des Ryzen 9 5900X und Ryzen 5 5600X sowie des Ryzen 9 5950X und Ryzen 7 5800X haben wir mehrfach erwähnte, dass die physikalischen Unterschiede der Ryzen-5000-Serie im Vergleich zum Vorgänger gering bis gar nicht vorhanden sind. Nicht nur verwendet AMD weiterhin den Sockel AM4, auch das Package des Chiplet-Designs ist auf den ersten Blick identisch.

Nun kennen wir aber die Zahlen der Chipgröße für den Compute-Chip (CCD), der von 74 mm² für die Ryzen-3000-Prozessoren (Matisse) auf 80,7 mm² für die Ryzen-5000-Prozessoren (Vermeer) um fast 10 % angewachsen ist. Auch die Anzahl an Transistoren steigt von 3,9 auf 4,15 Milliarden um rund 6 % an.

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Der I/O-Chip (IOD) ist identisch und AMD hat inzwischen auch offiziell bestätigt, dass die darin enthaltenen Komponenten, wie der Speichercontroller, komplett übernommen wurden. Ein geköpfter Ryzen-Prozessor zeigt den Größenunterschied des oder der CCDs nicht auf den ersten Blick. Hier muss man schon genau nachmessen.

Vergleich der Fertigung, Größe und Anzahl der Transistoren
  Die-Größe Transistoren
Zen (Zeppelin) 212 mm² 4,8 Milliarden
Zen+ (Zeppelin) 212 mm² 4,8 Milliarden
CCD (Matisse) 74 mm² 3,9 Milliarden
IOD (Matisse) 125 mm² 2,09 Milliarden
CCD (Vermeer) 80,7 mm² 4,15 Milliarden
IOD (Vermeer) 125 mm² 2,09 Milliarden
Intel XCC-Die 694 mm² -
NVIDIA GA100-GPU 826 mm² 54 Milliarden

AMD lässt die CCDs weiter in 7 nm (N7) bei TSMC fertigen. Der IOD wird in 12 nm bei GlobalFoundries gefertigt. Die Unterschiede in der Größe des CCDs ergeben sich vermutlich aus Gründen der Umstrukturierung im Aufbau des Caches. Aber auch im Front-end, Back-end sowie den Integer- und Floating-Point-Funktionseinheiten gibt es Änderungen. All dies trägt dazu bei, dass der Chip nicht nur über mehr Transistoren verfügt, sondern auch physikalisch größer geworden ist.

Größter Unterschied ist die Zusammenlegung der zwei CCX-Cluster eines CCDs in ein großes CCX mit nun acht Kernen. Aus zwei 16 MB großen L3-Caches wird ein 32 MB großer Cache. Alle acht Kerne können auf diesen L3-Cache zugreifen. Ein Ring-Interconnect kümmert sich um den Datenverkehr zwischen den Kernen und den Chache-Slices.

AMD kann damit die Latenzen in der Core-to-Core-Kommunikation und innerhalb des Caches deutlich reduzieren. Innerhalb eines CCDs müssen Daten vom ersten auf das zweite CCX-Cluster auch nicht mehr über den IOD geroutet werden. AMD sorgt sozusagen für deutlich weniger Overhead und das kommt der Leistung, vor allem in Spielen, zu gute.