AMD Zen 5 架构：效能再提升，AI 运算更强大

AMD Zen 5 架构效能较 Zen 4 提升 16%，支援 AVX-512 指令集强化 AI 运算，推出 Ryzen 9000 系列桌机处理器及 Ryzen AI 300 系列笔电处理器，预计 7 月底上市。

今年宣布推进Zen 5架构设计产品，包含代号「Granite Ridge」的Ryzen 9000系列桌机处理器，以及代号「Turin」的第五代EPYC伺服器处理器，并且在日前于Computex 2024与AMD Tech Day活动说明用于Ryzen AI 300系列笔电处理器的Zen 5架构细节后，此次更针对用于Ryzen 9000系列桌机处理器的Zen 5架构差异性进一步作说明。

相较Zen 4架构在平均IPC效能提升16%

设计部分，Zen 5架构主要针对效能做了大幅提升，另外也因应未来运算型态作准备，并且加入支援512 bit资料路径的AVX-512指令集，借此提升人工智慧运算能力。

▲Zen 5架构主要针对效能做了大幅提升，另外也因应未来运算型态作准备，并且加入支援512 bit资料路径的AVX-512指令集，借此提升人工智慧运算能力

同时，Zen 5架构设计也将快取记忆体进一步提升，同时也比照Zen 4架构设计额外推出Zen 5c衍生架构设计，在人工智慧运算部分也支援FP512/FP256数据深度，更对应规模堆叠、节能运作等特性，本身可以4nm或3nm制程打造，而每组核心可同时对应两道执行绪。

借由指令执行路径最佳化、增加记忆体频宽等方式，AMD标榜Zen 5架构设计上的平均IPC (每时脉週期执行指令数)效能表现，将比前一代Zen 4架构设计提升16%。

▲AMD标榜Zen 5架构设计上的平均IPC (每时脉週期执行指令数)效能表现，将比前一代Zen 4架构设计提升16%

在今年预计推出的新款处理器，如代号「Strix Point」的Ryzen AI 300系列笔电处理器，以及代号「Granite Ridge」的Ryzen 9000系列桌机处理器都会以Zen 5架构设计，并且借由台积电4nmn制程打造。

而预计稍晚才推出、代号「Turin」的第五代EPYC伺服器处理器，则会改以台积电3nm制程生产，同样以Zen 5架构设计，同时也预期将推出以Zen 5c架构设计的衍生规格。

提高预测准确率、提高记忆体频宽等设计提高运算效能

整体设计上，Zen 5架构设计提升分支预测准确率，并且提高记忆体传输频宽，借此降低指令执行延迟，并且以传输频宽更高的管线设计提高向量数据处理吞吐量，另外也借由支援AVX-512指令集与完整512 bit资料路径，让人工智慧运算效率大幅提升。

其他设计，则包含提升解码执行效率，借此加快资料解码执行传输表现，同时也透过频宽更大、多工绪架构让指令执行效率提升，另外也能借由频宽加大对应更高资料传输速率，更可进一步提升浮点资料运算精度表现。

▲Zen 5架构设计提升分支预测准确率，并且提高记忆体传输频宽，借此降低指令执行延迟，并且以传输频宽更高的管线设计提高向量数据处理吞吐量

至于Zen 5架构与Zen 5c架构设计差异，两者在相同基础情况下，前者将锁定更高执行效能、更高运作时脉，同时在每组核心的L3快取记忆体容量会进一步加大，而后者则维持相同IPC效能表现，但是借由较低运作时脉换取更低电力损耗，并且对应扩展配置，每组核心的L3快取记忆体也会相对较少。

整体来看，Zen 5架构设计对应全方位应用需求，而Zen 5c架构则符合低耗电的特定运算需求使用，而两者能借由相同基础与IPC效能表现，简化开发人员设计软体服务或布署应用门槛。

▲Zen 5架构设计对应全方位应用需求，而Zen 5c架构则符合低耗电的特定运算需求使用，而两者能借由相同基础与IPC效能表现，简化开发人员设计软体服务或布署应用门槛

用于笔电处理器与桌机处理器的Zen 5架构设计差异

而在用于代号「Strix Point」的Ryzen AI 300系列笔电处理器，以及代号「Granite Ridge」的Ryzen 9000系列桌机处理器设计中，虽然都是采用Zen 5架构设计，但整体细节仍有些不同。

例如Ryzen 9000系列桌机处理器采均质架构，如8组效能核心，以及2组CCD核心裸晶设计，并且配置32MB容量L3快取记忆体，Ryzen AI 300系列笔电处理器则采异质架构设计，其中以2组CCX (CPU Complex)设计构成，配置4组效能核心与8组节能核心，分别配置16MB容量L3快取记忆体与8MB容量L3快取记忆体。

之后推出产品，则将借由Zen 5架构可扩充设计，可对应更小或更大的CCX设计配置，同时也能对应均质或异质架构，更可对应资料中心级别处理器或嵌入式处理器设计需求。

▲借由Zen 5架构可扩充设计，可对应更小或更大的CCX设计配置，同时也能对应均质或异质架构，更可对应资料中心级别处理器或嵌入式处理器设计需求

另外，在Ryzen AI 300系列笔电处理器则是借重先前与三星合作Radeon GPU设计，其中采用4核心、8执行绪设计的Zen 5架构，搭配8核心、16执行绪设计的Zen 5c架构组成CPU，并且整合16CU设计、提供11TFLOPS以上算力的RDNA 3.5架构设计GPU，同时加上XDNA 2架构设计、对应50 INT8 TOPS算力表现的NPU，借此对应更高人工智慧算力表现。

▲Ryzen AI 300系列笔电处理器则是借重先前与三星合作Radeon GPU设计，其中采用4核心、8执行绪设计的Zen 5架构，搭配8核心、16执行绪设计的Zen 5c架构组成CPU，并且整合16CU设计、提供11TFLOPS以上算力的RDNA 3.5架构设计GPU

至于Ryzen 9000系列桌机处理器则对应最高2组8核心、16执行绪的CCD核心裸晶配置，而显示部分则仅整合RDNA 2架构设计GPU，并未整合NPU设计，主要配合AM5接脚设计对应更长使用週期，同时锁定更高效能与游戏执行表现为目标。

▲Ryzen 9000系列桌机处理器则对应最高2组8核心、16执行绪的CCD核心裸晶配置，而显示部分则仅整合RDNA 2架构设计GPU，并未整合NPU设计

相关应用产品将于7月底陆续推出

Ryzen AI 300系列处理器将与华硕、宏碁、Dell、HP、微星、联想在内业者合作，预计从今年7月开始陆续推出超过100款应用设计产品，而Ryzen 9000系列桌机处理器也会在7月底推出。