AMD kündigt "Ryzen 7000" auf Basis von "Zen 4" für diesen Herbst an

Mit seiner Computex-Keynote [1] hat sich AMD primär der Vor-Ankündigung der nächsten Generation an Desktop-Prozessoren gewidmet: Die "Ryzen 7000 Serie" auf Basis der Zen-4-Architektur [2] soll diesen Herbst antreten. Wegen der noch einige Monate Zeit bis dahin bliebt es bei einer groben Generations-Ankündigung – zu welcher es nur Rahmendaten zu hören gab, jedoch keinerlei Details zu einzelnen Prozessoren-Modellen. Jene Rahmen-Daten zeigen die Ryzen 7000 Serie mit bis zu 16 CPU-Kernen, verdoppeltem Level2-Cache, Support von DDR5-Speicher und PCI Express 5.0 sowie einer standardmäßig integrierten RDNA2-Grafiklösung. Bedingung ist die neue AM5-Plattform mit gleichnamigen neuen CPU-Sockel, was ebenfalls neue Mainboard-Chipsätze von AMDs 600er Chipsatz-Serie erzwingt.

Da es keine Steigerung bei der Anzahl der CPU-Kerne gibt, geht aller Augenmerk auf das, was AMD an mehr IPC sowie Taktratengewinn erreichen kann. Leider gab es hierzu keine eindeutigen Aussagen, sondern nur eher undeutliche Taktratenangaben und eine zusammengefasste Angabe zum Singlethread-Gewinn. Jener fällt mit >15% vergleichsweise verhalten aus – vorab hatte man teilweise mit leicht höheren reinen IPC-Gewinnen gerechnet, auf welche dann das Taktraten-Plus noch oben drauf käme. Wenn man die gezeigten 5.5 GHz Spitzen-Takt als Ausgangsbasis nähme, würde eine Milchmädchenrechnung aus jenen +15% insgesamter Singlethread-Gewinn somit +10% Taktrate und nur +5% IPC errechnen – was dann sogar krass weniger wäre als erwartet. Allerdings ist nicht klar, inwiefern jene 5.5 GHz normal sind bzw. bei den offiziellen Taktraten benutzt werden – all das, was AMD gezeigt hat, läßt derzeit halt noch einige verschiedene Deutungsmöglichkeiten zu.

Daneben geht aber auch ein von AMD gezeigter Blender-Benchmark in dieselbe Richtung von eher mittelprächtigen Performance-Zuwächsen: Hierbei kam ein 16kerniger Ryzen 7000 um +31% besser gegenüber einem Core i9-12900K heraus (Update: real sind es +46%, AMD hat dies seiner Folie falsch angegeben, die Fußnote liefert die tatsächlichen Werte). Dies hört sich zuerst recht nett an, relativiert sich aber auch dadurch, dass in den meisten (nicht allen) Blender-Tests schon ein Ryzen 9 5950X den Core i9-12900K schlägt (siehe ComputerBase [3], Guru3D [4], Le Comptoir du Hardware [5] & TechPowerUp [6]). Entweder stappelt AMD also in der Frage der Ryzen-7000-Performance bewußt tief – oder es gibt tatsächlich nicht mehr, wären somit doch nur 15-20% Performance-Zuwachs zu erwarten. Dies erscheint auch angesichts der gestiegenen maximalen Strombelastung der AM5-Plattform als vergleichsweise mittelprächtig, immerhin gibt AMD jene nunmehr mit maximal 170 Watt an.

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AMD "Zen 4" CPU-Architektur [8]

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AMD "Ryzen 7000" Package-Aufbau [10]

Dabei ist leider nicht klar, ob sich dies auf TPD oder PPT bezieht – letzteres wäre die sinnvollere Angabe, da dem realen Stromverbrauch entsprechend. Gewöhnlich wird aber ganz offiziell nur die TDP genannt, was bei 170W und dem (vermutlich) weiteren Bestehen des Schemas "PPT = TDP +35%" auf ein tatsächliches Power-Limit der AM5-Plattform von 230 Watt herauskommen würde. Dies sind dann immerhin fast 90 Watt mehr als bei der AM4-Plattform (105W TDP, 142W PPT) – was es um so verwunderlicher macht, wieso daraus nicht gerade im Multithread-Bereich ein höherer Performancegewinn erzielt werden kann. Entweder nutzt AMD dieses Power-Limit bei seinen anfänglichen Ryzen-7000-Prozessoren noch gar nicht aus, oder aber die Zen-4-Kerne sind auf der 5nm-Fertigung ausreichend stromsparend, dass man mit einem 16-Kerner dieses Power-Limit gar nicht (zu sinnvollen Betriebsbedingungen) erreichen kann.

Wie bekannt und erwartet, kommt Ryzen 7000 mit dem Support von DDR5-Speicher und PCI Express 5.0 sowie einer integrierten Grafiklösung [11] daher. DDR4-Speicher wurde mit keinem Wort erwähnt, ergo wird es allem Anschein nach keinerlei offiziellen oder inoffiziellen Support hierfür geben. Damit geht AMD sogar ein größeres Risiko als Intel mit "Alder Lake [12]" ein, für welchen es noch einen DDR4-Support gibt. Die Daten der verbauten RDNA2-basierten iGPU wurden nicht bekanntgegeben, laut der Gerüchteküche gibt es an dieser Stelle 4 Shader-Cluster mit 256 FP32-Einheiten – sprich ein Drittel einer Rembrandt-iGPU. Deren Zielsetzung liegt sicherlich nicht im Spiele-Bereich, sondern rein als Display-Adapter bzw. zur Video-Beschleunigung. Den Support von PCI Express 5.0 teilt AMD dann je nach verwendeten Mainboard-Chipsatz auf – obwohl selbiger aus technischer Sicht eigentlich nichts mit dem PCI-Express-Interface der CPU zu tun hat:

Von den 28 PCI Express 5.0 Lanes der Ryzen 7000 Prozessoren gehen wohl 4 Lanes für die Kommunikation von CPU mit Mainboard-Chipsatz ab. Die 24 freien Lanes weren üblicherweise in 16 Lanes für den Grafikkarten-Steckplatz und (jeweils) 4 Lanes für die M.2 SSD-Slots aufgeteilt. Bei AMDs 600er Chipsatz-Serie ist dies dann allerdings nicht mehr zwingend: Beim B650-Chipsatz gibt es PCIe 5.0 nur für den M.2-Slot, der Grafikkarten-Steckplatz wird hingegen nur mit PCI Express 4.0 versorgt. Beim X670 ist letzteres optional, sprich die Mainboard-Hersteller dürfen sich zwischen PCIe 4.0 oder 5.0 für den Grafikkarten-Steckplatz entscheiden. Nur beim X670 Extreme gibt es den Vollausbau, wo alle beiden Steckplätze ohne jede Frage mit PCI Express 5.0 versorgt werden. Damit stuft AMD seine Mainboard-Chipsätze stärker voneinander ab, was je nach Ansatz des angedachten PC-Systems allerdings auch zu höherwertigeren Mainboards zwingen kann.

In der Summe war es wohl recht mager, was AMD mit der Computex-Keynote zur Ryzen 7000 gesagt hat – und läßt gleichzeitig noch Platz, um eventuell mehr herauszulesen. Die Nutzerkommentare [13] schwanken demzufolge zwischen Enttäuschung und Hoffnung, dass AMD hiermit noch nicht alles gezeigt haben mag, was Ryzen 7000 leisten könnte. Doch angenommen, Ryzen 7000 kommt zu den jetzt zu sehenden Rahmendaten von +15-20% Mehrperformance samt neuer, teuer angelegter Plattform, dann läßt AMD in jedem Fall die Tür offen für Intel, mit Raptor Lake [14] ebenfalls im Herbst 2022 kontern zu können. Dies war eigentlich nicht so erwartet worden – wobei es natürlich genauso ungesichert ist, ob Raptor Lake ohne bessere Fertigung und nur mit zusätzlichen E-Cores überhaupt so viel Mehrperformance aufbieten kann. Zumindest bleibt es spannend und (weiterhin) grob auf Augenhöhe im CPU-Bereich – keiner der beiden CPU-Entwickler kann wohl den anderen bedeutsam distanzieren. Zu Zen 4 mit 3D V-Cache wurde im übrigen nichts gesagt, dies ist somit womöglich nicht für das initale Ryzen-7000-Portfolio geplant.

Nachtrag vom 23. Mai 2022

Bei AMDs Computex-Keynote [1] zu Ryzen 7000 bzw. Zen 4 ist leider einiges Drunter & Drüber gegangen. Dies bezieht sich nicht (nur) auf die gebotene Magerkost bezüglich genauerer Performance-Aussagen, sondern auf eine direkte Fehlaussage zur Performance sowie eine missverständliche Aussage zum Stromverbrauch. Erstaunlicherweise ging beides zuungunsten von AMD – sprich, man hat sich schlechter gemacht als man ist. Dies ist besonders markant beim Blender-Benchmark des 16kernigen Ryzen 7000 gegen einen Core i9-12900K: Laut den Fußnoten [15] benötigt der Ryzen 7000 um –31% weniger Zeit – was umgerechnet eine um +46% höhere Performance ergibt. Die Computex-Präsentationsfolie [16] zeigt hingegen "31% faster" an, was nachfolgend breit im Web rezipiert wurde. Dies hat dann wie bekannt eher gemischte Reaktionen hervorgerufen hat – schließlich gibt es einige Blender-Benchmarks, in denen bereits ein Ryzen 9 5950X den Core i9-12900K klar überflügelt (Beispiele: ComputerBase [3] & Guru3D [4]).

Andererseits steht hier der nächste Stolperstein: Denn AMDs Blender-Benchmark lief wohl mit einer kurzen Benchmark-Sequenz [17] – wo Intel im PL2 agieren kann und es genügend Blender-Messungen gibt, wo ein Core i9-12900K sogar leicht vor einem Ryzen 9 5950X herauskommt (Beispiele: Le Comptoir du Hardware [5] & SweClockers [18]). Im Idealfall könnte hiermit ergo ein Test vorgelegen haben, wo Zen 4 dann Zen 3 um 45-50% unter Blender schlägt – und dass fällt dann nur noch unter "massiver Performancegewinn", gerade wenn hierfür keinerlei mehr CPU-Kerne notwendig waren. Genau läßt sich dies allerdings nicht sagen, dafür würde man das exakte Ergebnis des Ryzen 9 5950X unter der von AMD angetretenen Blender-Testsequenz benötigen. Allerdings macht +31% oder +46% doch schon einiges aus (eine Differenz von 15 Prozentpunkten oder +11,5% zusätzlicher Performance), sogar unabhängig des nicht wirklich gesicherten Ausgangslevels.

Und letztlich bezieht sich der genannte Stromverbrauch von (bis zu) 170 Watt laut einer direkten AMD-Aussage [19] auf das PPT – und nicht auf die TDP, welche normalerweise alleinig zu offiziellen Anlässen genannt wird. Damit gibt es also einen CPU-Mehrverbrauch von nur 28 Watt, was sicherlich im Rahmen bleibt. Die TDP wurde nicht genannt, aber die übliche Umrechnung läßt vermuten, dass es schlicht die bekannte und früher oft genutzte Größe von 125 Watt wird (TDP/PPT: siehe Korrektur vom 26. Mai 2022 [20]). Ob dies allesamt bewusste Tiefstappelei war oder einfach nur Fehler, kann wohl nur AMD intern wissen. So oder so besteht somit die gute Chance, dass AMD mittels "Zen 4 [2]" zwar nicht im Singelethread-Bereich, so doch (wieder) im Multithread-Bereich glänzen kann. Das insgesamte Performance-Level wird sich dann auf einem Mix aus beiden Elementen einfinden, dürfte somit auf derzeit ca. +20-30% Mehrperformance gegenüber Zen 3 einzuschätzen sein.

Nachtrag vom 26. Mai 2022

AMD hat sich bezüglich der Stromverbrauchs-Angaben zu Ryzen 7000 nochmals korrigieren müssen: Wie Tom's Hardware [21] berichten, sind es nun doch 170 Watt TDP und 230 Watt PPT für den Sockel AM5. Innerhalb des "Ryzen 7000" Portfolios wird es wohl mindestens ein Modell mit diesen Stromverbrauchs-Daten geben, wie AMD auf Reddit [22] bestätigte – das ganze ist also nicht nur eine Sockel-AM5-Spezifikation, welche AMD bei Zen 4 [2] noch gar nicht ausnutzt. Gegenüber den bisher bei der AM4-Plattform gepflegten 105W TDP und 142W PPT ist dies ein satter Sprung von +62%, die absolut erreichten Werte erscheinen zudem für eine Desktop-Plattform schon als leicht grenzwertig. Allerdings ist Intel in dieser Frage schon seit einiger Zeit Vorreiter und bleibt auch weiterhin "in Führung", denn ein Core i9-12900K darf dauerhaft auch schon 251 Watt verbraten.

Es bleibt zu hoffen, dass AMD diese Möglichkeit mit Bedacht einsetzt und nicht gleich alle größeren Modelle von Ryzen 7000 mit diesem TDP-Wert antreten läßt. In jedem Fall erklärt sich somit besser, wieso ausgerechnet der 16-Kerner von Ryzen 7000 den größten Performance-Sprung bei einem (angeblichen) Cinebench-Leak [23] hinlegen soll: Jener Prozessor profitiert am meisten von einer höheren TDP bzw. limitierte den Ryzen 9 5950X (wegen der hohen Kern-Anzahl) seine TDP am stärksten. Hier liegt am Ende der Haupt-Performancebringer von Zen 4: Die unter Multithread-Lasten stark steigenden Taktraten werden primär die Multithread-Performance befeuern. Unter Singlethread-Aufgaben wird sich AMD hingegen sicherlich mit dem zweiten Platz zufriedengeben müssen, denn die genannten +15% reichen nur aus, um den Singlethread-Rückstand gegenüber Alder Lake [12] deutlich zu reduzieren – nicht jedoch zu mehr.

Die Insgesamt-Performance von Ryzen 7000 wird logischerweise im Mittel dieser beiden Extreme liegen, ergo bei (eher konservativ geschätzt) 20-30%. Sprich, insgesamt betrachtet wird da doch noch ein ganz gutes Stück Mehrperformance herauskommen – was in diesem Fall aber weniger an einem beachtbaren IPC-Gewinn, sondern viel eher an klar höheren realen Taktraten liegt. Um Alder Lake im Schnitt hinter sich lassen, reicht dies locker & leicht aus, gegenüber Raptor Lake wird man abwarten müssen – dessen größere Stärke dürfte schließlich genauso im Multithread-Bereich liegen (da die Anzahl der Effizienz-Kerne verdoppelt wird). Davon abgesehen sollte AMD mal zusehen, dass man sich die eigenen Ankündigungs-Shows nicht immer wieder derart vermiest durch falsch oder halb-falsche Angaben. Auf der diesjährigen CES hatte AMD schließlich ähnliche Böcke geschossen [24], dies darf einem Unternehmen dieser Größe eigentlich nicht passieren.

Nachtrag vom 30. Mai 2022

Bei Angstronomics [25] hat man sich intensiv mit der Vorstellung von AMDs Ryzen 7000 auf der Computex beschäftigt – und kann hierzu auch jeweils noch weitere Details hinzutragen. So soll die integrierte Grafik von "Zen 4" auf den Codenamen "Coral Bandfish" hören, unter der Kennung "GFX1036" laufen – und nur eine WGP der RDNA2-Architektur mitbringen. Dies sind dann 2 Shader-Cluster mit insgesamt 128 FP32-Einheiten – sprich, wie "Mendocino", wenngleich am besseren Speicherinterface hängend (da DualChannel). Für die Zen4-iGPU ist diese niedrige Ansetzung allerdings kein Beinbruch, denn an dieser Stelle muß wirklich nur eine simple Display- und Video-Beschleunigung geboten werden – für alle höheren Anwendungen wird man extra Grafikkarten verwenden. Letztlich war es ja von AMD sogar gefordert worden, bei einer solchen iGPU nicht zu übertreiben – denn dort, wo die iGPU sowieso nie zum Spielen verwendet wird, muß man dafür kein Silizium (sowie Fläche auf dem Package) verschwenden.

Daneben berichtet man zu den Taktraten der Ryzen-7000-Prozessoren: So lief AMDs eigenes Demo-System auf der Computex – womit der mißverständliche Blender-Wert abgeliefert wurde [26] – noch etwas unterhalb des maximalen Sockel-Limits, sprich noch nicht bei 230 Watt PPT. Hier sind also noch (kleinere) Reserven zu vermuten – wie dies häufig der Fall ist bei Vorserien-Produkten, von denen man sich allerdings auch keine großen Wunderdinge versprechen sollte. Richtig interessant ist allerdings der Punkt, dass "Angstronomics" Informationen über eine OPN-Nummer aus dem Zen-4-Portfolio haben, deren maximale Taktrate (Fmax) bei satten 5.85 GHz liegen soll. Ob AMD dies tatsächlich so herausbringt bzw. bewirbt, bleibt noch abzuwarten. Denkbar ist an dieser Stelle, dass AMD bei den finalen Produktspezifikationen dann lieber wieder etwas tiefstapelt, damit auch wirklich jeder einzelne verkaufte Prozessor die beworbene (maximale) Taktrate in der Praxis aufzeigen kann.

So oder so deutet dies erneut darauf hin, dass die Zielsetzung von AMD bei Zen 4 schlicht Taktrate war. AMD wollte wohl endlich einmal den Nachteil gegenüber Intel in dieser Disziplin ausgleichen – was AMD bislang dazu gewungen hat, immer mit größerer Technik anzurücken, um den Taktraten-Nachteil auszugleichen. Zen 4 scheint ein primär auf (hohe) Taktraten optimiertes Design zu sein, während etwaige IPC-Vorteile vermutlich nur aus den gewissen Verbesserungen von mehr Level2-Cache und DDR5-Support resultieren, nicht jedoch aus ernsthafter Arbeit am eigentlichen Kern. Laut "Angstronomics" liegt die Zielsetzung von AMD für "Zen 4" bei +7% Singlethread Performance Per Clock (PPC) sowie +10% Multithread PPC – wobei jene PPC somit durchaus als "IPC" übersetzt werden kann (wobei "PPC" allerdings den besseren Begriff darstellt, denn "IPC" bezieht sich eigentlich nicht auf "Performance", sondern nur auf "Instruktionen").

Wo Zen 4 bzw. Ryzen 7000 letztlich herauskommt, hängt damit (nach wie vor) an den real erreichten Taktraten bzw. dem Taktraten-Plus gegenüber Ryzen 5000 – und nur zum geringeren Teil am IPC-Plus. Im Singlethread-Bereich ist da wahrscheinlich nicht viel zu holen, da kam auch Ryzen 5000 schon der 5-GHz-Marke nahe. Im Multithread-Bereich schlummern dagegen größere Reserven, dort ist bei Ryzen 5000 die Differenz zwischen Max-Takt und Real-Takt bekanntlich viel größer – ein Schatz, welchen AMD nunmehr mittels Ryzen 7000 heben will. Die konservative Schätzung von 20-30% Performance-Gewinn im Schnitt über alle Benchmarks hinweg bleibt vorerst bestehen, genauer sollte man es vorsichtigerweise derzeit sowieso noch nicht ausdrücken. PS: Der Webseiten-Name "Angstronomics" dürfte sich weniger auf das deutsche (inzwischen aber auch im englischen verwendete) Wort "Angst" als vielmehr den Technik-Begriff "Angström" beziehen – was ein Größenmaß für den atomaren Bereich ist, dabei 0,1 Nanometer entspricht und von Intel für zukünftige Fertigungsverfahren [27] verwendet werden wird.