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Neue Prozessorarchitektur für Server

AMD stellt CPU-Architektur Zen vor

| Redakteur: Ulrike Ostler

Die „Zen“-Mikroarchitektur soll das Herzstück neuer Computing-Produkte von AMD sein, die ab dem kommenden Jahr zu haben sein sollen.
Die „Zen“-Mikroarchitektur soll das Herzstück neuer Computing-Produkte von AMD sein, die ab dem kommenden Jahr zu haben sein sollen. (Bild: AMD)

Mit „Zen“ hat AMD seine neue Mikroarchitektur des x86-Hochleistungsprozessors vorgestellt. Sie soll eine 40-prozentige Steigerung der Befehle-pro-Taktzyklus im Vergleich zu anderen AMD Prozessoren bieten, und zwar bei gleichbleibendem Stromverbrauch.

„Zen“ soll das Herzstück der neuen Computing-Produkte von AMD sein, die „aller Voraussicht nach“ 2017 auf den Markt kommen − zunächst für Hochleistungs-Desktop-PCs, dann für Server der Enterprise-Klasse und mobile PCs und schließlich für Embedded-Anwendungen. Das Ziel der Entwicklung gibt AMD mit „maximalem Datendurchsatz und maximaler Befehlsausführung“ an.

Die zusätzliche Unterstützung des Cache-Speichers mit niedriger Latenz sorge für „eine optimale Recheneffizienz“. Denn ein neuer Drei-Ebenen-Cache mit neuen Vorabruf-Algorithmen ermöglichen eine drastische Reduzierung von Cache-Fehltreffern und eine größere Bandbreite im Vergleich zur vorherigen Mikroarchitektur.

Gegenüber den „Excavator“-Ausbaustufe des „Bulldozer“-Designs will AMD bei Zen 40 Prozent mehr Instructions per Clock, kurz IPC, bieten können.
Gegenüber den „Excavator“-Ausbaustufe des „Bulldozer“-Designs will AMD bei Zen 40 Prozent mehr Instructions per Clock, kurz IPC, bieten können. (Bild: AMD)

Mit der von Grund auf neu konzipierten x86-Architektur wird AMD den CMT-Ansatz (Core-Multithreading) aufgeben. Alle Kerne erhalten ihre eigenen Ressourcen (abseits des L3-Caches). Bei Intel, etwa vom Core i7, kennt man das Verfahren als „Hyperthreading“, bei AMD heißt es „Simultaneous Multithreading“ (SMT). Jeder Kern wird jeweils zwei Threads verarbeiten können. Das könnten dann bis zu 16 Threads bei einem Achtkerner werden.

Die AMD Zen-Architektur verwendet eine umfassende Ausführungs-Engine in einem Simultaneous Multithreading (SMT)-fähigen Design.
Die AMD Zen-Architektur verwendet eine umfassende Ausführungs-Engine in einem Simultaneous Multithreading (SMT)-fähigen Design. (Bild: AMD)

Hier einige technische Stichpunkte:

  • Zwei Threads pro Kern
  • 8 Megabyte gemeinsam genutzter L3-Cache
  • Großer, einheitlicher L2-Cache
  • Micro-Op-Cache
  • Zwei AES-Einheiten für Sicherheit
  • Hocheffiziente FinFET-Transistoren
  • AM4 als gemeinsame Basis für CPUs und APUs

Mit Zen soll der Sockel „AM4“ an den Start gehen, eine einheitliche Sockel-Infrastruktur, die mit AMD A-Serie Desktop-Prozessoren der 7. Generation kompatibel ist. Sie soll sich sowohl für reine FX-CPUs eignen als auch für APUs. Letztere werden zunächst noch auf „Excavator“ basieren („Bristol Ridge“), sollen dann aber 2017 durch Zen-basierte Nachfolger abgelöst werden („Summit Ridge“). Integriert in das Konzept sind DDR4, USB 3.1 sowie moderne PCI-Express- und SATA-Technik.

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