معرفی پردازنده های Ryzen 7000 با معماری Zen 4 و لیتوگرافی ۵ نانومتری

کمپانی AMD سرانجام یک روز پیش از آغاز رسمی نمایشگاه کامپیوتکس ۲۰۲۲ در یک رویداد ویژه به معرفی پردازنده های Ryzen 7000 با معماری AMD Zen 4 و لیتوگرافی ۵ نانومتری پرداخت. در این رویداد ویژه که اجرای آن بر عهده خانم Lisa Su مدیر عامل AMD بود، بررسی های جالبی نیز میان محصولات نسل جدید با نسل قدیم که از معماری AMD Zen 3 برخوردار بودند، انجام شد که نتایج آن را در ادامه مطلب مشاهده خواهید کرد.

 

 

پردازنده های Ryzen 7000 با معماری جدیدی به نام Zen 4 معرفی شدند که ۱۵ درصد عملکرد تک رشته ای بهتری در مقایسه با نسل گذشته از خود به نمایش می گذارند. برای این مقایسه، پردازنده Ryzen 9 5950X مجهز به ۱۶ هسته و ۳۲ رشته پردازشی انتخاب شده و در نقطه مقابل نیز یک نمونه اولیه از پردازنده نسل جدید قرار گرفته بود. معماری جدید به ای ام دی اجازه داده تا به ازای هر هسته، یک مگابایت حافظه نهان سطح دوم (L2 Cache) در نظر بگیرد که افزایش دو برابری را نسبت به نسل گذشته (۵۱۲ کیلوبایت به ازای هر هسته) نشان می دهد.

 

 

همچنین ای ام دی برای اولین بار در پردازنده های Ryzen 7000 به تولید محصولی با فرکانس کاری بالاتر از ۵٫۵ گیگاهرتز به صورت استاندارد پرداخته که ۱۵ درصد نرخ IPC بالاتری را ارائه می دهد. در بخش حافظه رم نیز سرانجام پای رم DDR5 به محصولات ای ام دی باز شده و دیگر خبری از انواع حافظه رم DDR4 نیست. شتاب دهنده سخت افزاری جدید برای هوش مصنوعی نیز بخش دیگری از امکانات CPU های جدید ای ام دی به شمار می رود. پردازشگر های جدید AMD بر پایه سوکت AM5 قابل استفاده خواهند بود و این سوکت به تعداد ۱۷۱۸ پین مجهز شده است.

 

 

سوکت و معماری جدید سبب پشتیبانی از فناوری هایی مانند حافظه رم DDR5، رابط PCI Express 5.0 به صورت مشترک برای کارت گرافیک و درایو سالید M.2 و همچنین اتصال کنترلر M.2 NVMe به سوکت پردازنده شده است. پردازنده های Ryzen 7000 Raphael همانند دو نسل Ryzen 3000 Matisse و Ryzen 5000 Vermeer به صورت ماژول های مالتی چیپ دارای حداکثر دو CCD بر پایه معماری Zen 4 طراحی گردیده و یک کنترلر ورودی و خروجی نیز وجود دارد. پردازنده های نسل جدید روی بستر ۵ نانومتری ساخته شدند و این در حالیست که لیتوگرافی تجهیزات ورودی و خروجی از نوع ۶ نانومتری است.

 

 

ارتقای لیتوگرافی بخش ورودی و خروجی که در نسل قبلی بر پایه فناوری ۱۲ نانومتری بود، به شدت در مرکز توجه قرار گرفته و به یکباره فناوری ساخت به ۶ نانومتری ارتقا یافته است. لیتوگرافی ۵ نانومتری به ای ام دی اجازه می دهد تا در پردازنده های Ryzen 7000 به ازای هر سوکت، ۱۶ هسته پردازشی را پشتیبانی کند. ابعاد هسته های Zen 4 نیز به دلیل افزایش دو برابری حجم حافظه نهان سطح دوم، افزایش فرکانس کاری و بهبود IPC بزرگتر از نسل های گذشته است. واحد گرافیکی مجتمع در CPU های جدید از خانواده RDNA2 است که به طور حتم عملکرد بهتری را از خود به نمایش می گذارند.

 

 

در خانواده پردازنده های Ryzen 7000 شاهد به کارگیری واحد گرافیکی مجتمع همانند محصولات کمپانی رقیب یعنی اینتل (به جز سری دارای پسوند F) هستیم که با توجه به معماری گرافیکی RDNA2 می توان انتظار ارائه عملکرد بسیار مناسبی را داشت. پلتفرم سوکت AMD AM5 قادر به ارائه ۲۴ خط PCI Express 5.0 است که از این تعداد ۱۶ خط به کارت گرافیک اختصاص دارد و ۴ خط نیز برای یک اسلات M.2 NVMe متصل به پردازنده در نظر گرفته شده است. برای مقایسه باید به این نکته اشاره کنیم که پردازنده های نسل دوازهم اینتل به نام Alder Lake از ۱۶ خط PCI Express 5.0 پشتیبانی کرده و اسلات NVMe متصل به پردازنده نیز فقط از درایو های نسل چهارم پشتیبانی می کنند.

 

 

همانطور که می دانید ورود مادربرد ها و پردازنده های مبتنی بر سوکت LGA 1700 دردسر های زیادی برای تولید کنندگان و کاربران از نظر پشتیبانی خنک کننده پردازنده به وجود آورد و این مشکلات در حال حاضر نیز پا بر جاست، اما ای ام دی با وجود تغییر سوکت، امکان استفاده از خنک کننده های نسل گذشته سازگار با سوکت AMD AM4 را در محصولات نسل جدید فراهم ساخته است. به این ترتیب اگر یک خنک کننده سازگار با سوکت AM4 دارید، با خریداری مادربرد و پردازنده های جدید، همچنان می توانید از کولر قدیمی خود استفاده کنید.

 

 

پلتفرم پردازنده های Ryzen 7000 امکان ارائه حداکثر ۱۴ پورت USB با پهنای باند ۲۰ گیگابیت بر ثانیه را فراهم می سازد که پورت های USB Type-C نیز شامل این مجموعه می شوند. یا توجه یه وجود واحد گرافیکی مجتمع، مادربرد های نسل جدید نیز به پورت های خروجی تصویر شامل DisplayPort 2 و HDMI 2.1 که هر دو از نسل جدید خروجی های تصویری هستند، مجهز می شوند. همکاری ای ام دی و مدیاتک سبب شده تا مادربرد های جدید بدون نیاز به چیپ ست های اینتل، امکانات شبکه بی سیم شامل Wi-Fi 6E و Bluetooth را ارائه دهند.

 

 

محصولات جدید مبتنی بر پردازنده های Ryzen 7000 و سوکت AM5 در پاییز ۲۰۲۰ به بازار عرضه می شوند و سه نوع چیپ ست AMD X670 Extreme، AMD X670 و AMD B650 برای پشتیبانی از آنها لحاظ شده اند. چیپ ست X670 Extreme با توجه به وجود cIOD از نوع ۶ نانومتری، تعداد ۲۴ خط PCI Express 5.0 را ارائه می دهند.

 

 

چیپ ست AMD X670 به ۲۰ خط PCIe Gen 5 PEG و چیپ ست AMD B650 نیز به ۴ خط PCIe Gen 4 PEG مجهز شده اند. ای ام دی روی نسل بعدی درایوهای M.2 NVMe با PCI-Express Gen 5 شرط بندی کرده و می خواهد اولین پلتفرم دسکتاپ با اسلات های M.2 مبتنی بر PCIe نسل پنجم باشد. گفته می شود که این شرکت با Phison برای بهینه سازی اولین سری از SSD های نسل ۵ برای این پلتفرم کار می کند.

 

 

تمام فروشندگان اصلی مادربرد با مادربردهای Socket AM5 آماده ارائه محصول به بازارهای جهانی هستند. AMD تعداد انگشت شماری از جمله ASUS ROG Crosshair X670E Extreme، ASRock X670E Taichi، MSI MEG X670E ACE، GIGABYTE X670E AORUS Xtreme و BIOSTAR X670E Valkyrie را به نمایش گذاشته و به طور حتم در هفته های آینده مادربرد های بیشتری رونمایی می شوند. AMD در تلاش است تا چندین نوآوری در سطح پلت فرم را معرفی کند، مانند حافظه دسترسی هوشمند با سری Radeon RX 6000، که بر پایه فناوری PCIe Resizable BAR توسط PCI-SIG ساخته شده است.

 

 

فناوری جدید AMD Smart Access Storage با افزودن آگاهی از پلتفرم AMD و بهینه‌سازی معماری‌های CPU و GPU AMD مبتنی بر DirectStorage مایکروسافت است. DirectStorage انتقال مستقیم بین یک دستگاه ذخیره سازی و حافظه GPU را بدون نیاز به مسیریابی داده ها از طریق هسته های CPU امکان پذیر می کند. از نظر انتقال انرژی، پردازنده های مبتنی بر سوکت Zen 4 از همان رابط کنترل ولتاژ SVI3 استفاده می‌کند که در سری Ryzen Mobile 6000 معرفی شد. برای محصولات دسکتاپ این به معنای توانایی آدرس دهی به تعداد بیشتری از فازهای VRM و پردازش تغییرات ولتاژ بسیار سریعتر از SVI2 در سوکت نسل گذشته AM4 است.

 

 

با نگاهی دقیق تر به پانوشت های AMD RPL-001 متوجه می شویم که رقم ۱۵ درصدی افزایش IPC با استفاده از بنچمارک معروف Cinebench اندازه گیری می شود و پردازنده Ryzen 9 5950X (نه ۵۸۰۰X3D) را روی یک پلت فرم سوکت AM4 با بهره گیری از حافظه رم DDR4 مقایسه می کند. پشتیبانی از حافظه رم با فرکانس ۳۶۰۰ و زمان بندی CL16 در پلتفرم نسل گذشته Zen 3 به پشتیبانی از حافظه رم DDR5 با فرکانس ۶۰۰۰ مگاهرتز و زمان تاخیر CL30 در نسل جدید Zen 4 ارتقا یافته است. بررسی های صورت گرفته نشان دهنده بهبود عملکرد بین ۵ تا ۱۵ درصد بر اساس نوع پردازنده و چیپ ست مادربرد در دو نسل حافظه رم است.

 

 

 

پاورقی RPL-003 در فایل های ارائه رویداد AMD نشان می دهد که یکی از پردازنده های Ryzen 7000 که مدل دقیق آن ذکر نشده در مقایسه با پردازنده پرچمدار Core i9-12900K از خانواده Alder Lake می تواند به میزان ۳۱ درصد عملکرد سریع تر (۲۰۴ ثانیه برای ای ام دی و ۲۹۷ ثانیه برای اینتل) را در رندرینگ ۳ بعدی ارائه دهد. این مقایسه با نرم افزار رندرگیری Blender انجام شده که یکی از قدرتمندترین نرم افزار های تست پردازنده به شمار می رود.

 

 

پردازنده اینتل با استفاده از حافظه رم DDR5 با فرکانس ۶۰۰۰ مگاهرتز و زمان تاخیر CL30 و نماینده ای ام دی نیز با حافظه رم DDR5 دارای فرکانس کاری ۶۴۰۰ مگاهرتز و زمان تاخیر CL32 تست شده اند. سیستم مجهز به پردازنده اینتل دارای زمان تاخیر بهتر و سیستم مجهز به پردازنده AMD دارای فرکانس حافظه بیشتر در بخش حافظه رم بودند.

 

 

پردازنده های Ryzen 7000 در فضل پاییز ۲۰۲۲ و یکی از دو ماه سپتامبر یا اکتبر روانه بازار خواهند شد و هفته آینده پس از برگزاری نمایشگاه کامپیوتکس ۲۰۲۲ جزئیات بیشتری از آنها منتشر خواهد شد. بر اساس آخرین اطلاعات منتشر شده، پردازنده ۱۶ هسته ای مورد اشاره در مستندات AMD با توان مصرفی مطلق ۱۷۰ وات منبع تغذیه فعالیت می کند و بر خلاف نسل گذشته با معماری Zen 3 به توان مصرفی بیشتر از ارقام اعلامی نیاز ندارد.