AMDのZen 3コアアーキテクチャは、間もなく次世代のRyzen 4000デスクトップと第3世代EPYCのラインナップに搭載されます。
今後のプロセッサアーキテクチャに何が期待できるかについてのヒントはほとんどありませんが、Anored TVは、Zen3が何を提供する必要があるか、およびAMDの今後のCPUラインアップからPC視聴者が何を期待できるかについて、追加情報を受け取ったようです。
AMD Zen 3ベースのRyzen 4000およびEPYC Milan CPUのうわさ-10〜15％のIPCアップリフト、CCXごとのキャッシュの増加
AMDのZen 3 CPUアーキテクチャはパフォーマンスと効率の点で大幅に向上することを以前に学習しましたが、Adored TVはそうではないと言っています。
彼が投稿した情報は、Zen 3がZen 2よりも進化したものであり、これにより次のアーキテクチャが以前考えていたよりも印象的でなくなることを示しているようです。
それでは、情報を見てみましょう。
まず、Zen 3には8つのコアで構成される単一のCCXが含まれるとのことです。
そのため、これまで、ZenとZen 2では、同じダイ上に2つのコアコンプレックスがあり、各CCXは4つのコアで構成されていました。
しかしZen 3では、各CCXが8コアを保持するため、基本的には1つのCCDになります。
Zen 3 CCD / CCXのコア構造をさらにすすむと、CCDが1つだけのCCXに移動したため、以前のZenコアのCCXごとにL3キャッシュの2つのスライスで構成される各CCXではなく、8つのコアすべてでL3キャッシュ全体を共有できるようになりました。
したがって、コアごとに512 KBのL2キャッシュとCCXまたはCCDごとに32 MBのL3キャッシュがあります。
Zen 2も32 MBのL3キャッシュを備えていましたが、2つのCCXに分割されていましたが、Zen 3は同じCCDで32 MBのL3キャッシュをすべて利用できます。
もう1つ興味深い点は、CCXごとに32 MBのL3キャッシュがZen 3で可能なことの絶対的な制限であることです。
これは、32 MBを超えるL3キャッシュの可能性を示唆するリークされたZen 3のプレゼンテーションで以前に提案されたものとは異なります。
最も興味深い点として、Zen 3では、1つのスレッドで10〜15％のIPC向上が見られるとされています。
興味深いことに、これはZen 2でのIPCのバンプとほぼ同じですが、優れているように聞こえますが、当初期待していたもの、または少なくともAMDの上級代表がインタビューで示唆していたものよりは少し少なくなっています。
また、第3世代EPYC Milan A0シリコンが現在テスト中であると述べられています。
同時マルチスレッディングはA0サンプルでは機能しないと言われていますが、9月までにリリースされると予想されるB0サンプルは、古いシリコンを確実に改善します。
したがって、いくつかの初期のサンプルベンチマークが表示された場合は、これを考慮する必要があります。
Zen 3に加えて、Adored TVは彼の投稿でZen 4についても言及しており、新しいソケット、コアごとに1 MBのL2キャッシュ、AVX-512命令のサポート、IPCのさらなる改善、5 nmプロセスノードでの製造など、Ryzen 5000および第4世代EPYC Genoaプロセッサで期待されるいくつかの新機能を提案します。
AMD CPUロードマップ（2018-2020）
| Ryzen ファミリー | Ryzen 1000 Series | Ryzen 2000 Series | Ryzen 3000 Series | Ryzen 4000 Series | Ryzen 5000 Series |
| アーキテクチャー | Zen1 | Zen1/Zen+ | Zen2/Zen+ | Zen3 | Zen4 |
| 製造プロセス | 14nm | 14nm / 12nm | 7nm | 7nm+ | 5nm/6nm? |
| ハイエンド サーバー (SP3) | EPYC 'Naples' | EPYC 'Naples' | EPYC 'Rome' | EPYC 'Milan' | EPYC 'Genoa' |
| 最大サーバー コア数/ スレッド数 | 32/64 | 32/64 | 64/128 | 112/224 | 不明 |
| ハイエンド デスクトップ (TR4) | Ryzen Threadripper 1000 Series | Ryzen Threadripper 2000 Series | Ryzen Threadripper 3000 Series (Castle Peak) | Ryzen Threadripper 4000 Series | Ryzen Threadripper 5000 Series |
| 最大HEDT コア数/ スレッド数 | 16/32 | 32/64 | 64/128 | 不明 | 不明 |
| メインストリーム デスクトップ (AM4) | Ryzen 1000 Series (Summit Ridge) | Ryzen 2000 Series (Pinnacle Ridge) | Ryzen 3000 Series (Matisse) | Ryzen 4000 Series (Vermeer) | Ryzen 5000 Series |
| 最大 メインストリーム コア数/ スレッド数 | 8/16 | 8/16 | 16/32 | 不明 | 不明 |
| APU(AM4) | N/A | Ryzen 2000 Series (Raven Ridge) | Ryzen 3000 Series (Picasso 14nm Zen+) | Ryzen 4000 Series (Renior) | Ryzen 5000 Series |
| 年 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021? |
※ 赤字部分(EPYC Milanのコア数/スレッド数)は原文とは違いますが、Milanは15CCDといわれていますので、それをもとに計算したものです。Threadripper4000シリーズもMilanと仕様が同じになるならば、112コア/224スレッドになる可能性が高いです。
Zen 3ベースのRyzen 4000「Vermeer」デスクトップCPUについて私たちが知っているすべてがここにあります
AMD Zen 3アーキテクチャは、元のZen以来最高のCPU設計であると言われています。
これはグループから完全に刷新されたチップであり、重要なIPC向上、高速クロック、および高効率を含む3つの主要機能に焦点を当てています。
AMDはこれまでのところ、Zen 3がまったく新しいCPUアーキテクチャを実現していることを確認しています。
これにより、IPCが大幅に向上し、クロックが高速になり、コア数がさらに増えます。
一部の噂では、IPCが17％増加し、Zen 3の浮動小数点演算が50％増加し、さらに主要なキャッシュが再設計されているとさえされています。
MilanのCPUコアマイクロアーキテクチャ（Zen 3と呼ばれます）がどのような性能向上を実現するかについて尋ねると、CPUクロックサイクル（IPC）ごとに処理される命令に関して、Romeが依存するZen 2マイクロアーキテクチャと比較して、Norrod氏は次のように述べています。
-Zen 2とは異なり、これは第1世代のEpyc CPUを強化するZenマイクロアーキテクチャの進化形でした-
Zen 3は完全に新しいアーキテクチャに基づいています。
Norrod氏は、Zen 2が進化的アップグレードの通常よりも大きなIPC向上を提供したことを指摘して、このように表現しました。
-(IPC向上は)平均で約15％でしょう-
AMDが当初Zenに対して持っていたいくつかのアイデアを実装しましたが、すべてを実装することはできませんでした。
ただし、彼はまた、Zen 3は「まったく新しいアーキテクチャーから期待されるものと一致して」パフォーマンスを向上させると主張しました。
- ストリートより引用
他の噂では、浮動小数点の全体的なパフォーマンスが50％向上することが指摘されています。
また、EPYCプレゼンテーションでキャッシュデザインに大きな変更が加えられました。これは、Zen 3が、Zen 2と比較して各Zen 3コアがアクセスできるキャッシュを本質的に2倍にする統合キャッシュデザインを提供することを示しています。
また、CPUは最大200〜300 MHzのクロックブーストを期待されており、これによりZen 3ベースのRyzenプロセッサが第9世代Intel Core製品に近づくはずです。
それは、大規模なIPCの増加とアーキテクチャへの一般的な変更により、AMDがごく最近発表したように、革新的な製品でありながら、Ryzen 2000およびRyzen 1000プロセッサを大幅に上回る現在のRyzen 3000プロセッサよりもはるかに高い性能が得られます。
考慮すべき重要なことは、チップレットアーキテクチャの復活を目にすることができ、AMDは既存のAM4ソケットのサポートを維持することです。
AM4ソケットは2020年まで存続するため、AMDがAM5に移行する前に、Zen 3ベースのRyzen 4000 CPUがソケットを使用する最後のファミリとなり、DDR5やPCIe 5.0などの将来のテクノロジーを中心に設計されます。
AMDのX670チップセットも今年の終わりまでに到着すると示唆されており、拡張PCIe Gen 4.0サポートと、より多くのM.2、SATA、およびUSB 3.2ポートの形でI / Oの増加を特徴としています。
そうは言っても、Rocket Lake-Sは、リリース前にZen 3への挑戦者と呼ぶに値するかどうか評価する必要がありますが、時間が経てばいずれ明らかになるでしょう。
今のところ、AMDのZen 2ベースのRyzen 3000との競争上の優位性は、今年のIntelが持っているものに比べて大きすぎます。
Zen3ベースのRyzen 4000プロセッサは、さらにその限界を押し広げます。
解説：
Zen3の情報
今までの情報に加え、CCDごとに32MBのL3キャッシュが入るという情報が飛び込んできました。
他には目新しい情報はありません。
またRocket lake-Sもおおよその仕様がリークしましたので、その点にも少し触れられています。
元記事ではRocket Lake-SがZen3への挑戦者と呼ぶ資格があるかどうかは評価してみないとわからないと表現されています。
ただ、Rocket Lake-Sは14nmにとどまるとされており、10nmのTiger Lakeの14nm移植版であるという説が現在有力ですが、その通りだとすると、やはりコア数は最大でも10コア20スレッドにとどまると思われます。
※ 以前は8コア16スレッドでしたが、最近になって10コア20スレッドという情報が出てきました。
AMDはやろうと思えば24コア48スレッドや32コア64スレッドモデルを出すことも可能で、ここでもIntelを大きく突き放すことが可能です。
もし、そうはならなかったとしてもTDPは大幅に下がり、価格も下げることが十分可能でしょう。
TSMCの世界最先端のプロセスの恩恵は絶大です。
7nm+に移行した時点で、同じ設計でも十数%の省電力性かクロックの向上が約束されているからです。
しかし、Zen3はZen2で実装しきれなかった要素が取り込まれさらにIPCが向上するといわれていますので、シングルスレッド性能でもRocket Lake-Sが太刀打ちできるものかどうかは不明です。
私の予想では(願望ともいう)シングルスレッド性能はほとんど互角になるのではないかと思います。
そのうえでZen3が24コアなり32コアなりのマルチコアモデルを投入してきた場合、さすがに競争力は無いと思います。
Intelに起死回生の一手はあるのか？
これに関してはプロセスが進まないことにはどうにもならないです。
IntelがAMDに勝つ最もイージーな方法はTSMCのプロセスを使用するというものです。
IntelとAMDの性能の違いは主に製造プロセスによるところが大きいですので、Intelが同じ土俵に上がれば、再びAMDを圧倒することも可能でしょう。
もちろんTSMCがIntel製品を供給するために設備を強化しなければなりませんので決定してから2-3年はかかるかもしれません。
しかし、10nmの立ち上げに苦戦して、7nmも同時に立ち上げていると言いながら全く話が出てこない現状を考えると、今からバックアッププランとして検討くらいはしておいた方が良いのでは？と思います。
Ryzen 9000シリーズ
Ryzen 7000X3Dシリーズ
Ryzen 8000GシリーズAPU(GPU内蔵)
Ryzen 5000/4000シリーズ
