(Ry)Zen vs. Skylake/Kaby Lake: AMDs Quad-Core-Cluster ist kleiner [Update: Die-Shots]
Auf der International Solid State Circuits Conference, kurz ISSCC, hat AMD eine Präsentation über die CPU-Architektur gehalten. Gezeigt wurde unter anderem eine Folie mit Eckdaten zum benötigten Platz der einzelnen Komponenten. Eine Gruppe aus vier Kernen plus Caches soll kleiner ausfallen als bei Skylake - gegenüber Kaby Lake dürfte es ähnlich aussehen.
Update vom 09.02.17:
Die japanische Webseite pc.watch.impress.co.jp (maschinelle Übersetzung) war auf der ISSCC vertreten und zeigt große Teile aus AMDs Präsentation. Mit dabei sind Folien mit Die-Shots eines CPU Complexes (CCX), die zwar noch nicht richtig hochaufgelöst sind, aber deutlich mehr Details als frühere Fotos zeigen. Randnotiz: Im Gegensatz zum ursprünglichen Pressematerial nennt AMD einen CCX hier "Core Complex", was wesentlich sinnvoller erscheint als "CPU Complex".
Außerdem hat AMD gezeigt, wo sich insgesamt 77 Sensoren befinden, die Stromstärken-, -spannungen, Temperaturen und Frequenzen messen. Anhand dieser Daten ermittelt die "Extended Frequency Range" (XFR) ihre Boost-Taktraten, die über die Spezifikationen hinausgehen können. Spannungen und Taktraten lassen sich pro Kern einstellen.
Bildergalerie
Originalartikel vom 07.02.17:
AMD ist auf der aktuell laufenden ISSCC im kalifornischen San Francisco vertreten. In einer Präsentation ging es um einen Flächenvergleich der ersten Ryzen-CPUs mit Intels Skylake-Vierkernern. Die Chipfläche ist eine wirtschaftlich wichtige Metrik, da sie maßgeblich entscheidet, welche Margen ein Hersteller einfahren kann: Je größer ein Ryzen-Chip, desto weniger passen auf einen Waffer, die AMD von Globalfoundries beziehungsweise Samsung abnimmt.
Ein Zen-Cluster bestehend aus vier Rechenkernen plus 384 KiByte L1-, 2 MiByte KiByte L2- und 8 MiByte L3-Cache - von AMD CPU Complex oder kurz CCX genannt - kommt auf 44 mm² und sei damit rund zehn Prozent kleiner als ein Skylake-Vierkern-Cluster mit 49 mm². Kaby Lake nutzt zwar neue Dies, allerdings einen nahezu unveränderten CPU-Part. Die Werte dürften also in etwa übertragbar sein. AMD geht von seiner Implementierung im Achtkern-Die aus, der im 14LPP-Prozess vom Band läuft. Bei Intel dürfte ein 4+2-Die mit vier Kernen und GT2-GPU herangezogen worden sein, der im hauseigenen 14FF-Prozess entsteht.
AMDs Zen-CCX ist kleiner, obwohl Intel den 14-nm-Fertigungsprozess mit kleineren Strukturbreiten nutzt. Ein Grund dafür ist der L3-Cache, der bei Zen und Skylake zwar 8 MiByte groß ist, bei AMD aber nur 16 mm² einnimmt und bei Intel 19,1. Nominell braucht eine SRAM-Zelle mit sechs Transistoren 0,0806 mm² im 14LPP-Prozess, bei Intels 14FF nur 0,0588 - AMD müsste dementsprechend irgendwo Nachteile haben, zum Beispiel bei den Latenzen. Der L2-Cache in einem CCX ist mit 512 KiByte pro Kern doppelt so groß wie bei Skylake, benötigt aber nur zwei Drittel mehr Platz (1,5 vs. 0,9 mm²/Kern). L2- und L3-Cache zusammengerechnet hat AMD einen kleinen Platzvorteil von 0,7 mm². Den größten Platzvorteil dürfte AMD durch die kleinere Gleitkommaeinheit (FPU) ziehen, die nur 128 Bit breit ist. Intel setzt auf eine 256 Bit breite FPU. Zudem könnten die High-Density Libaries (HDL) zur automatisierten Anordnung der CPU-Teile Platzvorteile bringen. Zum Ende gibt AMD noch an, dass der Ryzen-Achtkerner mit 12 Metal-Layern, welche die Transistoren verbinden, auskommt, während Intel 13 einsetzt. Das spart einen Fertigungsschritt.
Zwei CCX brauchen indes 88 mm² Chipfläche. Beim Achtkerner kommt die integrierte Southbridge mit 4 × USB 3.0 und mindestens 24 PCI-Express-3.0-Lanes (physisch sollten mehr vorhanden sein) hinzu. Der Die sollte trotzdem noch kleiner ausfallen als beispielsweise Polaris 10 mit 232 mm². Die RX-480- und RX-470-Karten werden für 180 bis 300 Euro verkauft, sodass eine kleinere Ryzen-CPU ohne das PCB und den Speicher schon bei niedrigeren Preisen Gewinne einfahren sollte - bei Preisen von 500 Euro und mehr würde die Marge für AMD-Verhältnisse geradezu explodieren. Ein Skylake-S- oder Kaby-Lake-S-Die mit vier Kernen dürfte wegen der integrierten GPU nicht viel kleiner ausfallen als AMDs erster Ryzen-Die ohne GPU.
Anmerkung: Die Webseite eetimes.com, die offenbar auf der ISSCC vertreten ist, berichtet von zwei "Acht-Kern-Designs" mit SMT und 3,4 GHz Takt auf Basis von Zen. Hinweise auf zwei verschiedene Dies gab es bislang nicht. Theoretisch könnten zwei Ausführungen für Globalfoundries und Samsung gemeint sein.
Bulldozer, Piledriver, Llano, Trinity, Kaveri, Carrizo, Zacate, Kabini und von Zen.
Wann gabs eigentlich den letzten offiziellen Die-Shot von AMD? Könnt mich irren, aber ich bilde mir ein dass ich seit dem Phenom I mit dem ringförmigen L3-Chache keinen mehr gesehen hab.
ja lustig - wofür die Randnotiz, wenn ihr den offiziellen Namen im Artikel dann trozdem ignoriert?
gruß
niemand hat bock die ganze software umzuschreiben und windows auch nicht.