AMD Ryzen/ˈrzɛn/ RYE-zen),中國大陸譯名為銳龍,是超微半導體(英語:AMD)開發並推出市場的x86微處理器系列,是AMD Zen微架構的微處理器產品之一。其純CPU產品線於2017年3月上市販售,以Ryzen為品牌命名的APU產品線於2017年10月上架。「Ryzen」品牌於2016年12月13日AMD的New Horizon峰會上發表[1]

Quick Facts 產品化, 推出公司 ...
AMD Ryzen
產品化2017年3月至今
推出公司AMD
設計團隊AMD
生產商
微架構Zen(2017)
Zen+(2018)
Zen 2(2019)
Zen 3(2020)
Zen 4(2022)
Zen 5
製作工藝/製程14nm
12nm
7nm
7nm
5nm
核心數量2至64
一級快取32 KiB資料(每核心)
64 KiB指令(每核心)
二級快取512 KiB(每核心)
三級快取4 MiB~64 MiB
CPU主頻範圍2.0 GHz 至 4.9 GHz
CPU插座
應用平台桌上型電腦
筆記型電腦
核心代號
  • Summit Ridge
    Whitehaven
    Raven Ridge
  • Pinnacle Ridge
    Colfax
上代產品AMD FX
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2017年2月22日發表代號「Summit Ridge」的第一代Ryzen系列,取代AMD FX系列;[2]2017年10月發表代號「Raven Ridge」的Ryzen APU產品線;2018年4月發表了代號「Pinnacle Ridge」的第二代Ryzen系列,是第一代Ryzen系列的小幅改良版;[3]於2019年消費電子展中宣佈將於同年年中發表代號「Matisse」,[4]採用7nm及支援PCIe 4.0之第三代Ryzen處理器。[5][6]

概覽

Zen微架構

AMD Zen是AMD於2016年中發表的x86-64微架構,接替Bulldozer微架構及其改進版本。Zen微架構有兩種晶片,一種是代號「Zeppelin」的八CPU核心晶片,一種是代號「Raven Ridge」四CPU核心+GPU的晶片。

Thumb
Ryzen和下一代AMD APU的獨立GPU連接方式
Thumb
搭載Ryzen處理器的桌上型電腦
Thumb
拆開晶粒並打磨掉封裝的Ryzen 3 1200
Thumb
Ryzen 7 1800X

「Summit Ridge」、「Whitehaven」核心

  • 主流效能級平台使用μPGA封裝Socket AM4插座。[7][8]極致效能型號採用與Epyc相同的LGA封裝,與Socket SP3相同規格的Socket TR4
  • 僅支援DDR4記憶體,支援DDR4-2666單面(Rank)記憶體模組規格或DDR4-2400雙面記憶體模組規格、DDR4-2133單面模組或DDR4-1866雙面模組,[7][9]不過,2017年3月下旬開始新推出的AM4主機板、更新舊AM4主機板的BIOS修正檔以後能支援至最高DDR4-3200之規格。[10]
  • 保留大部分AMD FX時代的指令集支援,包括MMXSSE/SSE2/SSE3/SSSE3/SSE4.1/SSE4.2、AES、CLMUL、AVX/AVX2、FMA3、CVT16/F16C、ABM、BMI1/BMI2、SHA。[11]
  • 8核心處理器的晶片面積最大為192平方毫米,48億個晶體管,[12][13][14][15]8核心型號的正式產品步進版本為B1。[16]而8核心以上的處理器型號採用多晶片模組的方式,將兩顆8核心的晶片拼接在一塊PCB基板上。
  • 最初的Ryzen Threadripper、Ryzen 7、Ryzen 5、Ryzen 3系列皆為無內建GPU的設計,需要搭配獨立顯示卡方能組建PC。後來推出的AMD APU產品線以Ryzen品牌行銷,內建有GPU。
  • 全系列不鎖定倍頻設定。[17]
  • 部分盒裝包裝的產品會搭配「Wraith Stealth」、「Wraith Spire」以及「Wraith Max」之原裝散熱器,後兩者還配備了RGB彩色LED燈光效果。[18]舊有散熱器部分需要改裝扣具方能在AM4平台上使用
  • 4顆x86處理器核心及相應的L2、L3快取為一個Zen模組,模組之間和記憶體控制器PCIe控制器等使用Infinity Fabric匯流排連接,Infinity Fabric是HyperTransport的擴展集。
  • AMD SenseMI,[7][19][20]使用AMD Infinity Control Fabric提供以下功能:
    • Pure Power,取代Cool & Quiet,監控晶片電壓時脈,調整處理器的節電狀態
    • Precision Boost,取代Turbo Core,在熱設計功耗和溫度的限制下在預設時脈之上進行動態加速,對於有負載分配的核心盡可能加速,其餘閒置的CPU核心則盡可能進入休眠狀態。
    • XFR,全稱eXtended Frequency Range,動態時脈擴展,在散熱條件允許的情況下盡可能將時脈和電壓(必要時)提升至超過Precision Boost所能提供的時脈加速幅度,但是這個功能需要主機板晶片組提供支援。[21]
    • 使用人工智能的神經網絡式預測和智慧型快取,實現快取管理、對指令工作流進行最佳化。

「Raven Ridge」核心

AMD 執行長蘇姿豐在2017年3月於Reddit的 AMD 板塊中透露 AMD APU 產品線核心代號「Raven Ridge」,換上 Zen 微架構的 CPU 核心和新的 GPU 核心, APU 處理器型號以 Ryzen 品牌行銷。[22]2017年5月,AMD在 ComputeX 上表示 Ryzen APU 系列內建4個 CPU 核心和基於「Vega」GPU 微架構的 GPU ,除了桌上型電腦以外還有筆電型號設計的 Ryzen Mobile 系列。[23]

2017年10月,AMD 發表 Ryzen Mobile 系列,首發型號有 Ryzen 7 2700U 和 Ryzen 5 2500U,主要規格:[24][25]

  • 改進的4核心8執行緒的 CPU 部分,每個CPU核心 512 KB 二級快取(L2),共用 4 MB 三級快取(L3),時脈 2.0/2.2~3.8 GHz
  • 降低對二級快取(L3)、記憶體存取時所需的時鐘週期
  • 約 49.5 億顆電晶體,晶粒面積 210 平方毫米
  • 支援雙通道 DDR4 記憶體,支援的記憶體時脈也高達DDR4-2933,如果記憶體模組有 XMP/AMP 支援,可達到DDR4-3400+之譜
  • GPU部分為 Vega 架構、8~11 CU的規格、配備UVD等單元,時脈 1.1~1.3 GHz
  • 內建SATAPCIe(包括NVMe)、USB等外接I/O,可無需外接晶片組作為單晶片系統(SoC)使用
  • 改進的電源管理,支援 cTDP(可配置 TDP) 從 12 W ~ 45 W

Zen+微架構

Zen+ 是 Zen 的小幅改進版,採用格羅方德「12奈米」LP(Leading Performance)工藝製作,該製程工藝實際上是同廠14奈米 LPP 工藝的改良版。主要的改進在於二級快取的存取效能、記憶體存取效能、AMD SenseMI 的改進(包括XFR2),以達到更平穩的時脈和電壓的階梯級切換。

「Pinnacle Ridge」、「Colfax」核心

與「Summit Ridge」相同的無 GPU 設計,不過CPU核心引入了來自「Raven Ridge」之 CPU 核心的改良要素。[26]除此以外包括:

  • 改善每個 CCX (CPU Complex)之間的通訊延遲,尤其是使用低時脈的記憶體時

不過,儘管仍維持不鎖定處理器倍頻的設定,對 Ryzen 7 2700X 的實測表明其本身的可超頻空間不高,在主動空氣冷卻的情況下也很難達成 4.5 GHz以上的時脈,然而此時的 CPU 核心電壓已經處於危險等級。而對手 Intel 的 Core i7 8700K 預設就高達 4.7GHz 的 Turbo Boost 加速時脈,儘管它也必須大幅強化供電及散熱組件(一般需要液冷套件)方能達成超頻至 5 GHz 的結果。

Zen 2微架構

CCX 採用台積電 7nm 製程,I/O 控制晶片由格羅方德製造。較 Zen+ 明顯改善效能。

Zen 3微架構

CCX 一樣採用台積電 7nm 製程,最後一代AM4插座。

Zen 4微架構

CCX 採用台積電的 5 nm 製程, 使用AM5插座。

處理器列表

基於Zen微架構

桌上型處理器

Ryzen Threadripper系列

本系列採用Socket TR4插座,支援四通道記憶體(由兩個雙通道記憶體控制器提供支援),最多提供64個PCIe通道,本系列採用多晶片模組,代號「Whitehaven」,實際上是將4個代號為「Zeppelin」的8核心晶片封裝於處理器基板上(視良率而開啓部分CPU核心等部分),也是第二款消費級電腦平台上使用NUMA結構的處理器系列(上一款是AMD Quad FX[27]

More information 型號, 步進 ...
型號 步進 核心數
/執行緒數
時脈 (GHz) 快取[a] 記憶體支援 TDP
(W)
部件號[b] 發售日期 發售價格〈美元〉
基準 加速[c] L2 (KiB) L3 (MiB)
旗艦型號
1950X B1 16/32 3.4 4.0 16 × 512 4 × 8 DDR4-2666
XMP/AMP
可支援至3000+)
180 YD195XA8UGAAE
YD195XA8AEWOF
2017年8月10日 $999
1920X 12/24 3.5 4.0 12 × 512 YD192XA8UC9AE
YD192XA8AEWOF
$799
1920 3.2 3.8 140 YD1920A9UC9AE 已取消 已取消
1900X 8/16 3.8 4.0 8 × 512 2 × 8 180 YD190XA8U8QAE
YD190XA8AEWOF
2017年8月31日 $549
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資料來源:[28][29][30]

Ryzen 7系列

本系列採用Socket AM4插座,代號「Summit Ridge」,採用一顆「Zeppelin」、完整開啓兩個CCX所有CPU核心但原生無內建GPU的晶片,支援雙通道記憶體,最多可為顯示卡提供16條PCIe通道[31][32]

More information 型號, 步進 ...
型號 步進 核心數
/執行緒數
時脈 (GHz) 快取[a] 記憶體支援 TDP
(W)
部件號[b] 發售日期 發售價格〈美元〉
基準 加速[c] L2 (KiB) L3 (MiB)
普通版
1800X B1/B2 8/16 3.6 4.0 8 × 512 2 × 8 DDR4-2666
(XMP/AMP
可支援至3000+)
95 YD180XBCM88AE
YD180XBCAEWOF
2017年3月2日 $499
1700X 3.4 3.8 YD170XBCM88AE
YD170XBCAEWOF
$399
1700 3.0 3.7 65 YD1700BBM88AE
YD1700BBAEBOX
$329
商用版
Pro 1700X B1/B2 8/16 3.5 3.7 8 × 512 2 × 8 DDR4-2666 95 YD17XBBAM88AE 2017年下半年 OEM
Pro 1700 3.0 3.7 65 YD170BBBM88AE
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資料來源:[33][34][35][36][37]

Ryzen 5系列

本系列採用Socket AM4插座,本系列分為兩種晶片設定。 無GPU的型號採用一顆「Zeppelin」、開啓兩個CCX中的部分CPU核心、原生無內建GPU的晶片,支援雙通道記憶體,最多可為顯示卡提供16個PCIe通道[31][38]

More information 型號, 步進 ...
型號 步進 核心數
/執行緒數
時脈 (GHz) 快取[a] 記憶體支援 TDP
(W)
部件號[b] 發售日期 發售價格〈美元〉
基準 加速[c] L2 (KiB) L3 (MiB)
普通版
1600X B1 6/12 3.6 4.0 6 × 512 2 × 8 DDR4-2666
XMP/AMP
可支援至3000+)
95 YD160XBCM6IAE
YD160XBCAEWOF
2017年4月11日 $249
1600 3.2 3.6 65 YD1600BBM6IAE
YD1600BBAEBOX
$219
1500X 4/8 3.5 3.7 4 × 512 YD150XBBM4GAE
YD150XBBAEBOX
$189
1400 3.2 3.4 8 YD1400BBM4KAE
YD1400BBAEBOX
$169
商用版
Pro 1600 B1 6/12 3.2 3.6 6 × 512 2 × 8 DDR4-2666 65 YD160BBBM6IAE 2017年下半年 OEM
Pro 1500 4/8 3.5 3.7 4 × 512 YD150BBBM4GAE
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資料來源:[39][40][41][42][43][44][45][46]

內建GPU的型號代號為「Raven Ridge」,採用原生有一個CCX、有內建GPU的晶片,支援雙通道記憶體,最多可為顯示卡提供8個PCIe通道[47][31][48];GPU代號Radeon Vega 11,配置有11組CU;型號結尾帶「E」的為低功耗版本:

More information 型號, 步進 ...
型號 步進 CPU部分 GPU部分 記憶體支援 TDP
(W)
部件號[b] 發售日期 發售價格〈美元〉
核心數
/執行緒數
時脈 (GHz) 快取[a] 核心配置[d]
(CU)
時脈
(MHz)
基準 加速[c] L2 (KiB) L3 (MiB)
普通版
2400G B0 4/8 3.6 3.9 4 × 512 4 704:44:16
(11 CU)
1250 DDR4-2933
(XMP/AMP
可支援至3400+)
45~65 W (cTDP) YD2400C5M4MFB
YD2400C5FBBOX
2018年2月12日 $169
2400GE 3.2 3.8 35 W YD2400C6M4MFB 2018年4月19日 OEM
商用版
Pro 2400G B0 4/8 3.6 3.9 4 × 512 4 704:44:16
(11 CU)
1250 DDR4-2933 45~65 W (cTDP) YD240BC5M4MFB 2018年5月10日 OEM
Pro 2400GE 3.2 3.8 35 W YD240BC6M4MFB 2018年5月10日 OEM
Close

資料來源:[49][50][51][52][53][54][55][56][57][55][58][59][60][61][62]

Ryzen 3系列

本系列採用Socket AM4插座,本系列分為兩種晶片配置。 無GPU的型號採用一顆「Zeppelin」、開啓兩個CCX中的部分CPU核心、原生無內建GPU的晶片,無同步多執行緒的支援,支援雙通道記憶體,最多可為顯示卡提供16個PCIe通道[31]

More information 型號, 步進 ...
型號 步進 核心數
/執行緒數
時脈 (GHz) 快取[a] 記憶體支援 TDP
(W)
部件號[b] 發售日期 發售價格〈美元〉
基準 加速[c] L2 (KiB) L3 (MiB)
普通版
1300X B1 4/4 3.5 3.7 4 x 512 8 DDR4-2666
XMP/AMP
可支援至3000+)
65 YD130XBBM4KAE
YD130XBBAEBOX
2017年7月27日 $129
1200 3.1 3.4 YD1200BBM4KAE
YD1200BBAEBOX
$109
商用版
Pro 1300 B1 4/4 3.5 3.7 4 × 512 8 DDR4-2666 65 YD160BBBM6IAE 2017年下半年 OEM
Pro 1200 3.1 3.4 YD120BBBM4KAE
Close

資料來源:[63][64][65][66][67]

有GPU的型號代號為「Raven Ridge」,採用原生有一個CCX、有內建GPU的晶片,但與Ryzen 5系列的相比原生關閉了同步多執行緒,支援雙通道記憶體,最多可為顯示卡提供8個PCIe通道[68];GPU為Radeon Vega 8,配置有8組CU;型號結尾帶「E」的為低功耗版本:

More information 型號, 步進 ...
型號 步進 CPU部分 GPU部分 記憶體支援 TDP
(W)
部件號[b] 發售日期 發售價格〈美元〉
核心數
/執行緒數
時脈 (GHz) 快取[a] 核心配置[d]
(CU)
時脈
(MHz)
基準 加速[c] L2 (KiB) L3 (MiB)
普通版及低功耗版
2200G B0 4/4 3.5 3.7 4 × 512 4 512:32:16
(8 CU)
1100 DDR4-2933
(XMP/AMP
可支援至3400+)
45~65 W (cTDP) YD2200C5M4MFB
YD2200C5FBBOX
2018年2月12日 $99
2200GE 3.2 3.6 35 W YD2200C6M4MFB 2018年4月19日 OEM
商用版及商用低功耗版
Pro 2200G B0 4/4 3.5 3.7 4 × 512 4 512:32:16
(8 CU)
1100 DDR4-2933 45~65 W (cTDP) YD220BC5M4MFB 2018年5月10日 OEM
Pro 2200GE 3.2 3.6 35 W YD220BC6M4MFB 2018年5月10日 OEM
Close

資料來源:[50][51][52][53][62][69][70][71][72][73][74][75]

歷史

參考資料

參見

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