Kleinere Kerne schaffen Raum für zukünftige Erhöhungen der Kernanzahl

AMD hat endlich seine brandneuen Ryzen 7040 APUs auf Basis der Zen 4C-Kerne vorgestellt, die den Weg für zukünftige Erhöhungen der Kernanzahl ebnen.

AMD sagt, dass die Verwendung kleinerer Zen 4C-Kerne in Ryzen 7040 „Phoenix“-APUs die Voraussetzungen für zukünftige Erhöhungen der Kernanzahl schafft

Wie wir bei den Threadripper 7000-Optionen gesehen haben, investiert AMD nun in die Verwendung kleinerer Kerne für eine vielfältige Palette von Ryzen-APUs für das Client-Segment. Während die Ryzen 7040 APUs ursprünglich die Zen 4-Kerne nutzten, hat das Unternehmen nun brandneue Optionen eingeführt, die die Zen 4C-Kerne für ein skalierbareres Design übernehmen.

Der AMD Zen 4C CCD mit dem Codenamen „Dinoysus“ hat eine insgesamt um -35,4 % geringere Kernfläche und fast jeder Aspekt des CCD wurde um -35 % bis -45 % reduziert.

• Zen 4 Kernbereich: 3,84 mm2 bei 5 nm
• Zen 4C Kernbereich: 2,48 mm2 bei 5 nm

Kommen wir also zu den großen Änderungen zwischen Zen 4 und Zen 4C auf architektonischer Ebene: Lediglich der L3-Cache pro Kern wurde von 4 MB pro Kern auf 2 MB pro Kern reduziert. Der Rest der Spezifikationen ist völlig gleich und das ist eine große Sache, wenn man bedenkt, dass Zen 4C keine völlig andere Architektur als Intels E-Core- und P-Core-Varianten ist.

Das Unternehmen hat bereits erklärt, dass die Zen 4- und Zen 4C-Kerne im Gegensatz zum Intel-Ansatz die gleiche ISA verwenden und über den gleichen IPC verfügen. Auch im Gegensatz zur E-Core-Implementierung von Intel verfügen die Zen 4C-Kerne immer noch über SMT-Unterstützung und behalten das gleiche Leistungsniveau beim Spielen bei, was letztendlich ein großes Problem bei Intels E-Cores darstellt, da ihnen der gleiche IPC- oder Taktgeschwindigkeitsvorteil fehlt wie die P-Kerne haben. Eine weitere Taktik zur Größeneinsparung ist der Verzicht auf die Ryzen-KI-Einheit (NPU), die in den Phoenix-2-SKUs nicht enthalten ist, obwohl zukünftige Premium-Chips die KI-Fähigkeiten der NPU beibehalten werden. Es sind die Besonderheiten des Ryzen 7040U und seines Zielmarktes (Einstiegsmodell), die den Einsatz von Ryzen AI nicht garantieren.

Zu den SKUs gehören nun die AMD Zen 4C- und Zen 4-Hybridchips mit dem Codenamen Phoenix 2, darunter der Ryzen 5 7545U und der Ryzen 3 7440U.

Was die technischen Daten betrifft, bietet der AMD Ryzen 5 7545U zwei Zen 4-Kerne (4 Threads) und 4 Zen 4C-Kerne (8 Threads), die 6 Kerne und 12 Threads bilden, und läuft mit einer Basistaktrate von 3,2 GHz und einem Boost-Takt von 4,9 GHz. Der Ryzen 3 7440U verfügt außerdem über eine Konfiguration mit einem Zen 4-Kern (2 Threads) und 3 Zen 4C (6 Threads), die mit einer Basisfrequenz von 3,0 GHz und einer Boost-Frequenz von 4,7 GHz getaktet ist. Beide Chips verfügen über 16 MB und 8 MB L3-Cache.

Beide Chips haben einen TDP-Bereich von 15–30 W und ein wichtiges Detail ist, dass beide über eine AMD Radeon 740M GPU-Konfiguration verfügen, die nur 4 Recheneinheiten oder 256 Stream-Prozessoren bietet.

Was die Vorteile der Verwendung der kleineren Zen 4C-Kerne angeht, ist der offensichtlichste die kleinere Chipgröße, die zu einer höheren Dichte und einer höheren Energieeffizienz führt. AMD gibt an, dass Zen 4C-Kerne Folgendes bieten:

Effizienz:

• Kleinere Kerne mit dem gleichen IPC können weniger Strom verbrauchen, um eine höhere Leistung unter 15 W zu erzielen.

Skalierbarkeit für Premium:

• Kleinere Kerne bei gleichem IPC eröffnen potenzielle zukünftige Kernzahlsteigerungen im Premiumsegment.

Skalierbarkeit für Einsteiger:

• Kleinere Kerne mit demselben IPC ermöglichen es AMD, Verbrauchern mehr Optionen anzubieten.

Mit diesen kleineren Kernen ist AMD bereit, in zukünftigen APU-Varianten eine höhere Kernanzahl durch die Kombination von Zen-Dense- und Zen-Classic-Kernen anzubieten. Es gibt bereits Gerüchte, die darauf hindeuten, dass AMD die Kernanzahl seiner Ryzen 8000 „Strix Point“-APUs der nächsten Generation mit bis zu 12 Kern-SKUs in den Geschmacksrichtungen Zen 5 und Zen 5C erhöht.

Neben der Erhöhung der Kernanzahl hilft die Verwendung kleinerer Kerne AMD auch bei der Skalierung auf Einstiegsplattformen und bietet Verbrauchern, die in das dünne und leichte Segment investieren, mehr Optionen. Bei der Leistungsskalierung schneiden der Standard-Ryzen 7040 und die Hybrid-Designs größtenteils ähnlich ab, wobei die Zen 4C-Designs eine etwas bessere Leistung bei niedrigeren TDPs bieten, während sie sich bei höheren TDP-Workloads dem klassischen Design annähern.

Laut AMD selbst ist der Zen 4-Kern besser für Single-Thread-Frequenz und Multi-Threading-Skalierung mit einer Leistung über 20 W optimiert, während die Zen 4C-Kerne für Multi-Core-Effizienz und -Größe optimiert sind. AMD scheint den Grundstein für seine zukünftigen Hybridchips gelegt zu haben und es sieht so aus, als würden wir in der kommenden Zen 5-Generation im Jahr 2024 und darüber hinaus weitere Designs in Aktion sehen.

AMD Ryzen 7040 „Phoenix“ Laptop-CPUs: