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| 一般情報 | |
|---|---|
| 発売 | 2019年7月7日[1] |
| デザイン： | アム |
| 一般的なメーカー |
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| CPUIDコード | 家族 17時間 |
| キャッシュ | |
| L1キャッシュ | コアあたり 64 KB:
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| L2キャッシュ | コアあたり 512 KB |
| L3キャッシュ | CCXあたり 16 MB (APU: 8 MB) |
| アーキテクチャと分類 | |
| テクノロジーノード | TSMC N7 [2] [3] TSMC N6 [4] |
| 命令セット | AMD64 (x86-64) |
| 物理的仕様 | |
| トランジスタ |
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| コア |
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| ソケット | |
| 製品、モデル、バリエーション | |
| 製品コード名 |
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| ブランド名 | |
| 歴史 | |
| 前任者 | 禅+ |
| 後継 | 禅3 |
| サポート状況 | |
| サポート | |
Zen 2は、 AMDのコンピュータプロセッサ マイクロアーキテクチャです。AMDのZenおよびZen+マイクロアーキテクチャの後継であり、TSMCの7nm MOSFETノードで製造されています。このマイクロアーキテクチャは、メインストリームデスクトップチップ用のRyzen 3000（コードネーム「Matisse」）、モバイルアプリケーション用のRyzen 4000U/H（コードネーム「Renoir」）およびRyzen 5000U（コードネーム「Lucienne」）、ハイエンドデスクトップシステム用のThreadripper 3000 、 [ 6 ] [ 7 ] 、およびアクセラレーテッドプロセッシングユニット（APU）用のRyzen 4000Gとして知られる第3世代のRyzenプロセッサに採用されています。 Ryzen 3000シリーズのCPUは2019年7月7日にリリースされました。[8] [9]一方、Zen 2ベースのEpycサーバーCPU（コードネーム「Rome」）は2019年8月7日にリリースされました。[10]追加のチップであるRyzen 9 3950Xは2019年11月にリリースされました。[8]
CES 2019で、AMDは8コア16スレッドのチップレット1つを含むRyzen第3世代エンジニアリングサンプルを公開した。 [6] AMDのCEOであるリサ・スーも、最終ラインナップでは8コア以上になると予想していると述べた。[11] Computex 2019で、AMDはZen 2「Matisse」プロセッサが最大12コアを搭載することを明らかにし、数週間後のE3 2019では16コアプロセッサも公開された。前述のRyzen 9 3950Xである。[12] [13]
Zen 2には、Spectreセキュリティ脆弱性に対するハードウェア緩和策が含まれています。[14] Zen 2ベースのEPYCサーバーCPUは、7nmプロセス（「チップレット」）で製造された複数のCPUダイ（最大合計8個）を、各マルチチップモジュール（MCM）パッケージで14nm I/Oダイ（Matisseバリアントの12nm IODとは対照的）と組み合わせた設計を使用しています。これにより、ソケットあたり最大64個の物理コアと合計128個の計算スレッド（同時マルチスレッド）がサポートされます。このアーキテクチャは、「プロコンシューマー」フラッグシッププロセッサThreadripper 3990Xのレイアウトとほぼ同じです。[15] Zen 2は、第1世代Ryzenで使用されている14nmマイクロアーキテクチャと12nmマイクロアーキテクチャであるZenおよびZen+よりもクロックあたり約15％多くの命令を実行します。 [16] [17]
Steam Deck、[18] [19] PlayStation 5、Xbox Series X、Series SはすべてZen 2マイクロアーキテクチャに基づくチップを使用しており、AMDが自社の市販APUで販売しているものとは異なる独自の調整と各システムの実装構成が施されています。[20] [21]
デザイン
マルチチップ モジュール アプローチで設計された2 つの分離型Zen 2 プロセッサ。左/上の Ryzen 5 3600 CPU (主流の Ryzen CPU に使用) は、より小型で機能の少ない I/O ダイと最大 2 つの CCD (この特定の例では 1 つのみ使用) を使用し、右/下の Epyc 7702 (ハイエンド デスクトップ、HEDT、Ryzen Threadripper、サーバー Epyc CPU に使用) は、より大型で機能性の高い I/O ダイと最大 8 つの CCD を使用します。
Zen 2は、AMDの以前のZenアーキテクチャであるZenおよびZen+の物理設計パラダイムから大きく逸脱しています。Zen 2は、CPUのI/Oコンポーネントがプロセッサコアを含むダイ（この文脈ではチップレットとも呼ばれる）とは別のダイに配置されるマルチチップモジュール設計に移行しています。この分離には、スケーラビリティと製造可能性の面で利点があります。物理インターフェイスはプロセス技術の縮小に合わせて拡張できないため、別のダイに分離することで、これらのコンポーネントをCPUダイよりも大きく、より成熟したプロセスノードを使用して製造できます。I/Oコンポーネントを別のダイに移動したことにより、よりコンパクトになったCPUダイ（AMDではコアコンプレックスダイまたはCCDと呼んでいます）は、より大きなダイよりも製造上の欠陥が少なく、より小さなプロセスで製造できます（ダイに欠陥がある可能性はデバイス（ダイ）のサイズが大きくなるにつれて高くなるため）。また、ウェーハあたりのダイの数を増やすこともできます。さらに、中央のI/Oダイは複数のチップレットにサービスを提供できるため、多数のコアを持つプロセッサの構築が容易になります。[15] [22] [23]
左 (モバイルでは上): Zen 2 Core Complex ダイのダイ ショット。中央: Zen 2 EPYC/Threadripper I/O ダイのダイ ショット。右 (下): Zen 2 メインストリーム Ryzen I/O ダイの I/O ダイ。
Zen 2では、各CPUチップレットに8つのCPUコアが搭載されており、それぞれ4つのCPUコアを持つ2つのコアコンプレックス（CCX）に配置されています。これらのチップレットは、 TSMCの7ナノメートル MOSFETノードを使用して製造されており、サイズは約74〜80 mm 2です。 [22]チップレットには約38億個のトランジスタがあり、12 nm I/Oダイ（IOD）は約125 mm 2で、20.9億個のトランジスタがあります。[24] L3キャッシュの量は32 MBに倍増し、チップレット内の各CCXは、ZenおよびZen+の8 MBと比較して、16 MBのL3にアクセスできるようになりました。[25] AVX2のパフォーマンスは、実行ユニット幅が128ビットから256ビットに増加したことにより大幅に向上しました。[26] I/Oダイには複数のバリエーションがあり、1つはGlobalFoundriesの 14ナノメートルプロセスで製造され、もう1つは同社の12ナノメートルプロセスで製造されています。14ナノメートルダイはより多くの機能を備えており、EPYC Romeプロセッサに使用されていますが、12nmバージョンはコンシューマプロセッサに使用されています。[22]両方のプロセスは同様の機能サイズを持っているため、トランジスタ密度も同様です。[27]
AMDのZen 2アーキテクチャは、IntelのCascade Lakeアーキテクチャよりも低い消費電力で高いパフォーマンスを実現できます。例えば、ECOモードでTDP 140Wで動作するAMD Ryzen Threadripper 3970Xは、 TDP 165W で動作するIntel Core i9-10980XEよりも高いパフォーマンスを実現します。 [28]
新機能
- いくつかの新しい命令セット拡張：WBNOINVD、CLWB、RDPID、RDPRU、MCOMMIT。各命令は独自のCPUIDビットを使用します。[29] [30]
- Spectre V4投機的ストアバイパス脆弱性に対するハードウェア緩和策。[31]
- ゼロレイテンシメモリミラーリング最適化（文書化されていない）。[32]
- 浮動小数点コプロセッサの実行ユニットとロード・ストアユニットの幅が2倍（128ビットから256ビット）になり、乗算実行ユニットのスループットが大幅に向上しました。これにより、FPUはシングルサイクルのAVX2計算を実行できるようになりました。[33]
機能テーブル
CPU
APU
APU機能表
製品
2019年5月26日、AMDはZen 2ベースのデスクトップRyzenプロセッサ6機種（コードネーム「Matisse」）を発表しました。これには、Ryzen 5およびRyzen 7製品ラインの6コアおよび8コアのバリエーションと、同社初の12コアおよび16コアのメインストリームデスクトッププロセッサを含む新しいRyzen 9ラインが含まれていました。[34]
Matisse I/O ダイはX570 チップセットとしても使用されます。
AMDの第2世代Epycプロセッサはコードネーム「Rome」で、最大64個のコアを搭載し、2019年8月7日に発売されました。[10]
デスクトップCPU
3000シリーズ（マティス）
Ryzen 3000 デスクトップ CPU の共通機能:
- ソケット: AM4。
- すべての CPU はデュアル チャネルモードでDDR4 -3200 をサポートします。
- L1キャッシュ: コアあたり 64 KB (32 KB データ + 32 KB 命令)。
- L2 キャッシュ: コアあたり 512 KB。
- すべての CPU は 24 個のPCIe 4.0レーンをサポートしています。レーンのうち 4 つはチップセットへのリンクとして予約されています。
- 統合グラフィックスはありません。
- 製造プロセス: TSMC 7FF。
- ^ コア コンプレックス ダイには 1 ～ 2 個のコア コンプレックス (CCX) が含まれます。
- ^ コア コンプレックス (CCX) × CCX あたりのコア数
- ^ Ryzen 9 3900XとRyzen 9 3950Xは 負荷がかかると145W以上を消費する可能性があります。[35]
- ^ Ryzen 7 3700Xは 負荷がかかると90Wを消費する可能性がある。[36]
- ^ abc モデルは PRO 3600、PRO 3700、PRO 3900 としても利用可能で、2019 年 9 月 30 日に OEM 向けにリリースされました。
Ryzen 3000 HEDT/ワークステーション CPU の共通機能:
- ソケット: sTRX4 ( Threadripper )、sWRX8 ( Threadripper PRO )。
- Threadripper CPU はクアッドチャネルモードでDDR4-3200 をサポートし、Threadripper PRO CPU はオクタチャネルモードで DDR4-3200 をサポートします。
- L1キャッシュ: コアあたり 64 KB (32 KB データ + 32 KB 命令)。
- L2 キャッシュ: コアあたり 512 KB。
- Threadripper CPU は 64 個のPCIe 4.0レーンをサポートし、Threadripper PRO CPU は 128 個の PCIe 4.0 レーンをサポートします。レーンのうち 8 つはチップセットへのリンクとして予約されています。
- 統合グラフィックスはありません。
- 製造プロセス: TSMC 7FF。
- ^ コア コンプレックス (CCX) × CCX あたりのコア数
- ^ Ryzen Threadripper 3990Xは負荷がかかると490W以上を消費する可能性があります。[39]
4000シリーズ（ルノワール）
Ryzen 4000G シリーズAPU をベースにしていますが、統合グラフィックスは無効になっています。Ryzen 4000 デスクトップ CPU の共通機能:
- ソケット: AM4。
- すべての CPU はデュアル チャネルモードでDDR4 -3200 をサポートします。
- L1キャッシュ: コアあたり 64 KB (32 KB データ + 32 KB 命令)。
- L2 キャッシュ: コアあたり 512 KB。
- すべての CPU は 24 個のPCIe 3.0レーンをサポートしています。レーンのうち 4 つはチップセットへのリンクとして予約されています。
- 統合グラフィックスはありません。
- 製造プロセス: TSMC 7FF。
- AMD Wraith Stealthにバンドル
AMD 4700Sおよび4800Sデスクトッププロセッサは、マザーボードとGDDR6 RAMがバンドルされた「デスクトップキット」の一部です。CPUははんだ付けされており、4つのPCIe 2.0レーンを備えています。これらは、 PlayStation 5やXbox Series XおよびSに搭載されているAPUのカットダウン版で、不良チップ在庫から再利用されたものであると言われています。[40] [41] [42]
- ^ コア コンプレックス (CCX) × CCX あたりのコア数
デスクトップ APU
当初はOEMのみに提供されていましたが、その後、AMDは2022年4月にZen 2デスクトップAPUを小売りでリリースしました。[43] Ryzen 4000デスクトップAPUの共通機能:
- ソケット: AM4。
- すべての CPU はデュアル チャネルモードでDDR4 -3200 をサポートします。
- L1キャッシュ: コアあたり 64 KB (32 KB データ + 32 KB 命令)。
- L2 キャッシュ: コアあたり 512 KB。
- すべての CPU は 24 個のPCIe 3.0レーンをサポートしています。レーンのうち 4 つはチップセットへのリンクとして予約されています。
- 統合型GCN 第 5 世代GPUを搭載。
- 製造プロセス: TSMC 7FF。
- ^ コア コンプレックス (CCX) × CCX あたりのコア数
- ^ 統合シェーダー :テクスチャ マッピング ユニット :レンダリング出力ユニットと計算ユニット (CU)
- ^ 単精度パフォーマンスは、 FMA演算に基づくベース (またはブースト) コア クロック速度から計算されます。
- ^ abcdef モデルはPROバージョンとしても利用可能で、4350GE、[45] 4350G、[46 ] 4650GE、[47] 4650G、[48] 4750GE、[49] 4750G、[50] 2020年7月21日にOEM専用としてリリースされました。[51]
- ^ すべての iGPU はAMD Radeon Graphicsというブランド名が付けられています。
モバイルAPU
ルノワール（4000シリーズ）
Ryzen 4000 ノート PC APU の共通機能:
- ソケット: FP6。
- すべての CPU は、デュアル チャネルモードでDDR4 -3200 またはLPDDR4 -4266 をサポートします。
- L1キャッシュ: コアあたり 64 KB (32 KB データ + 32 KB 命令)。
- L2 キャッシュ: コアあたり 512 KB。
- すべての CPU は 16 個のPCIe 3.0レーンをサポートします。
- 統合型GCN 第 5 世代GPUを搭載。
- 製造プロセス: TSMC 7FF。
- ^ コア コンプレックス (CCX) × CCX あたりのコア数
- ^ 統合シェーダー :テクスチャ マッピング ユニット :レンダリング出力ユニットと計算ユニット(CU)
- ^ 単精度パフォーマンスは、 FMA操作に基づいてベース (またはブースト) コア クロック速度から計算されます。
- ^ すべての iGPU はAMD Radeon Graphicsというブランド名が付けられています。
- ^ ab Microsoft Surface Laptop 4にのみ搭載されています。
- ^ abcモデルは4450U、 [55] 4650U、[56] 4750U、[57]としてPROバージョンとしても利用可能で、2020年5月7日にリリースされました。
ルシエンヌ（5000シリーズ）
Ryzen 5000 ノート PC APU の共通機能:
- ソケット: FP6。
- すべての CPU は、デュアル チャネルモードでDDR4 -3200 またはLPDDR4 -4266 をサポートします。
- L1キャッシュ: コアあたり 64 KB (32 KB データ + 32 KB 命令)。
- L2 キャッシュ: コアあたり 512 KB。
- すべての CPU は 16 個のPCIe 3.0レーンをサポートします。
- 統合型GCN 第 5 世代GPUを搭載。
- 製造プロセス: TSMC 7FF。
- ^ コア コンプレックス (CCX) × CCX あたりのコア数
- ^ 統合シェーダー :テクスチャ マッピング ユニット :レンダリング出力ユニットと計算ユニット(CU)
- ^ 単精度パフォーマンスは、 FMA操作に基づいてベース (またはブースト) コア クロック速度から計算されます。
- ^ すべての iGPU はAMD Radeon Graphicsというブランド名が付けられています。
ウルトラモバイルAPU
2022年にAMDはMendocinoウルトラモバイルAPUを発表しました。[59]
Ryzen 7020 ノート PC APU の共通機能:
- ソケット: FT6
- すべての CPU はデュアル チャネルモードでLPDDR5 -5500 をサポートします。
- L1キャッシュ: コアあたり 64 KB (32 KB データ + 32 KB 命令)。
- L2 キャッシュ: コアあたり 512 KB。
- すべての CPU は 4 つのPCIe 3.0レーンをサポートします。
- ネイティブ USB 4 (40Gbps) ポート: 0
- ネイティブ USB 3.2 Gen 2 (10Gbps) ポート: 1
- 統合型RDNA 2 GPUを搭載。
- 製造プロセス: TSMC N6 FinFET。
- ^ コア コンプレックス (CCX) × CCX あたりのコア数
- ^ 単精度パフォーマンスは、 FMA操作に基づいてベース (またはブースト) コア クロック速度から計算されます。
- ^ ab Chromebookに最適化されたバージョン7520C [61]および7320C [62]も2023年5月23日に発売されたモデルです。
組み込みAPU
- ^ 統合シェーダー :テクスチャ マッピング ユニット :レンダリング出力ユニットと計算ユニット (CU)
- ^ 単精度パフォーマンスは、 FMA演算に基づくベース (またはブースト) コア クロック速度から計算されます。
サーバーCPU
共通の機能:
- SP3ソケット
- Zen 2 マイクロアーキテクチャ
- コンピューティングダイにはTSMC 7nmプロセス、 I/OダイにはGloFo 14nmプロセス
- 1 つのI/O ダイ(IOD) と複数のコア コンプレックス ダイ(CCD) を備えたMCM (コンピューティング用)、CCD チップレットごとに 2 つのコア コンプレックス (CCX)
- 8チャネルDDR4-3200
- ソケットあたり128個のPCIe 4.0レーン、そのうち64個は2PプラットフォームのInfinity Fabricに使用されます。
- ^ コア コンプレックス (CCX) × CCX あたりのコア数
ビデオゲーム機やその他の組み込み機器
- Xbox シリーズ X および シリーズ S
- プレイステーション5
- スチームデッキ
- AMD 4700S [66]
ギャラリー
-
AMD ライゼン 7 3700X -
Zen 2 I/O ダイ -
I/Oダイの赤外線ダイショット -
EPYC I/Oダイ -
Zen 2 コア コンプレックス ダイ (CCD) -
AMD EPYC 7702 サーバープロセッサ -
8つのCCDと1つのI/Oダイを搭載した、チップレットにはんだ付けされた熱伝導性材料（TIM）が残っている、蓋を取り外したAMD 7702
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参照
ウィキメディア・コモンズには、 Zen 2 マイクロアーキテクチャに関連するメディアがあります。
参考文献
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