AMD detalha futuro da linha Ryzen com novos núcleos Zen 4 e Zen 5

Durante sua conferência trimestral para investidores, realizada na tarde desta quinta (9), a AMD anunciou o roadmap de seus processadores Ryzen e EPYC até 2024. Baseados nas novas séries de núcleos Zen 4, em 5 nm e 4 nm, e Zen 5, em 4 nm e 3 nm, os chips prometem fortalecer ainda mais a presença da companhia no mercado ao oferecer mais desempenho, maior eficiência e recursos adicionais que tiram proveito das recentes aquisições da gigante.

• Qualcomm promete superar Apple M2 com chips desenvolvidos junto à Nuvia
• SK Hynix é primeira do mundo a fornecer RAM HBM3 para GPU Nvidia H100

Novidades de Zen 4 e Zen 5 confirmado em 3 nm

Depois de demonstrar algumas das capacidades e ambições que a família Ryzen 7000 apresentará em sua estreia no final do ano, a AMD detalhou mais algumas das tecnologias integradas aos núcleos Zen 4, que equiparão os novos processadores gamer da empresa. A gigante destacou como já é líder em eficiência e performance por Watt, e quer manter isso com a novidade, que seria a primeira microarquitetura x86 de alto desempenho a ser produzida em 5 nm.

Segundo a companhia, os núcleos Zen 4 oferecerão um ganho de 8% a 10% em instruções por clock (IPC), ganho razoável que deve entregar impactos significativos em performance ao ser aliado aos clocks bastante elevados que os chips atingirão. Mais impressionante seria a melhoria em performance por Watt, que chegaria aos 25%. A junção desses avanços resultaria em um ganho geral de 35% em performance.

Como sempre, os números em uso real devem variar de maneira significativa de acordo com os programas e os modelos de CPU utilizados, portanto o ideal é aguardar pelo lançamento e testes aprofundados com os produtos finalizados. Ainda assim, as promessas são animadoras e, diante do sucesso da microarquitetura Zen 3, não há motivo para não acreditar que veremos ganhos respeitáveis com os novos Ryzen 7000.

A companhia também divulgou os primeiros detalhes dos núcleos Zen 5, mais ambiciosos que os antecessores ao prometer otimizações em larga escala para diferentes cargas de trabalho e empregar uma mescla das litografias de 4 nm e 3 nm.

Para isso, a arquitetura seria construída "do zero", apresentando performance e eficiência aprimorada, pipeline reorganizado com instruções maiores e otimizações para IA e Machine Learning — segundo os rumores, essa é a microarquitetura pela qual a AMD pretende trazer ganhos massivos de desempenho.

Tanto Zen 4 quanto Zen 5 contarão com três variações: os núcleos tradicionais; os núcleos acompanhados pela tecnologia de cache empilhado 3D V-Cache, que se mostrou promissora para games e tarefas de computação intensa que se beneficiam de mais cache; e os núcleos Zen 4c e Zen 5c, mais simples e eficientes, voltados para oferecer maior densidade, aumentando a quantidade de núcleos presente em um único soquete.

AMD XDNA é nova microarquitetura para IA e computação adaptativa

A AMD agitou a indústria quando anunciou a aquisição da Xilinx, empresa que teria inventado e se especializado nos chamados Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), ou Conjuntos de Portões Programáveis em Campo, em tradução livre.

Esses componentes são especiais (e bastante caros) por permitirem que o usuário programe o hardware para realizar qualquer tarefa, em vez de sair de fábrica especializado em algum tipo de processamento, como são as CPUs e as GPUs — esse hardware especializado é chamado Application Specific Integrated Circuit (ASIC), ou Circuito Integrado de Aplicação Específica.

Além de se estabelecer nesse segmento, onde não possuía presença, a AMD aproveitará a compra para integrar tecnologias da Xilinx em seu portfólio para o segmento de consumidores e servidores. A primeira iniciativa confirmada é a estreia da microarquitetura AMD XDNA, que trará aos chips Ryzen e EPYC duas novidades: a AI Engine (AIE) e o FPGA Fabric.

A AIE, que já estará presente na família Ryzen 7000, integrará às CPUs hardware dedicado para processamento de Inteligência Artificial, contando com núcleos e memória próprios, e adotando as instruções AVX-512 e outras ainda não especificadas. Já o FPGA Fabric, como o nome sugere, implementará aspectos do hardware programável dos FPGAs nos processadores, mas ainda não teve o funcionamento detalhado.

Conforme explicado em entrevista ao Canaltech, a proposta de implementação dessas tecnologias é expandir os horizontes da família Ryzen para além do público gamer, visando atrair profissionais que se beneficiariam da aceleração de Inteligência Artificial e conquistar ainda mais participação de mercado.

Com a chegada da XDNA, o portfólio da AMD passa a ser baseado essencialmente em 4 principais microarquiteturas: Zen para CPUs, RDNA para placas de vídeo gamer, CDNA para GPUs de processamento de dados em servidores e data centers, e XDNA para processamento de Inteligência Artificial e computação programável com FPGAs.

Threadripper 7000 com Zen 4 e Ryzen Granite Ridge com Zen 5 são confirmados

Como é costume nas apresentações para investidores, a AMD exibiu seu roadmap pelos próximos 2 anos, deixando claro alguns dos lançamentos que veremos até 2024. O primeiro deles a chamar atenção é o dos chips Threadripper 7000, baseados na microarquitetura Zen 4 e fabricados com o processo de 5 nm. Nenhum detalhe específico foi divulgado, mas a presença da família no roadmap garante o comprometimento da empresa com essas soluções premium.

Mais interessante é a confirmação da linha Ryzen que sucederá os processadores Ryzen 7000 "Raphael", os Ryzen "Granite Ridge", que poderiam ser chamados Ryzen 8000. A presença dessa família na apresentação é especial por confirmar muitos dos rumores que circulam há mais de um ano, citando especificamente os chips Granite Ridge.

Os supostos Ryzen 8000 estrearão em 2024 adotando núcleos Zen 5 e assim mesclando litografias de 4 nm e 3 nm, mas de modo similar aos Threadripper não tiveram aspectos técnicos anunciados. Dito isso, caso o restante das informações sugeridas pelos rumores estejam correto, a família Granite Ridge pode ser a primeira aposta da AMD em uma arquitetura híbrida, unindo núcleos Zen 5 e Zen 4 em um mesmo pacote.

Ryzen Phoenix Point confirmado com Zen 4 e RDNA 3

Completando o conjunto de novidades para o segmento de consumidores, a AMD revelou os primeiros detalhes das duas próximas gerações de processadores Ryzen para notebooks, começando pela já confirmada família Ryzen 7000 "Phoenix Point", esperada para o início de 2023. Baseados em núcleos Zen 4, já se sabe que esses chips irão operar entre 35 W e 45 W, empregando memória DDR5 e LPDDR5, além de barramento PCIe 5.0.

As novidades ficam por conta da integração da AIE para Inteligência Artificial e, mais importante, de gráficos integrados RDNA 3 — uma surpresa muito bem-vinda, considerando que as expectativas giravam em torno do uso da mais estabelecida microarquitetura RDNA 2. Isso sugere que veremos um salto significativo em desempenho gráfico, algo que os rumores já apontavam.

Com isso em mente, esses processadores poderiam ter fôlego para substituir algumas placas de vídeo dedicadas mais básicas ao apresentar iGPUs maiores, com potencial de superar modelos como a RTX 3060, caso os rumores estejam corretos.

A linha Phoenix Point será sucedida em 2024 pelos processadores Ryzen "Strix Point", equipados com núcleos Zen 5, uma AIE aprimorada e GPUs baseadas na até então desconhecida arquitetura RDNA 3+. Se a gigante adotar uma abordagem similar aos núcleos Zen 3+, podemos esperar que os gráficos RDNA 3+ entregarão maior eficiência energética, clocks mais altos e um salto modesto de performance.

EPYC Turin com Zen 5 e novo EPYC Siena

A AMD também trouxe diversas novidades para o segmento de servidores e data centers, com destaque para a expansão significativa da família EPYC. A linha agora será baseada em 4 pilares: propósito geral, atendido pelos EPYC tradicionais; Nuvem, com a chegada dos EPYC equipados com os núcleos Zen c de maior densidade; técnico, com os chips munidos de 3D V-Cache; e o inédito telecomunicações, com CPUs otimizados para performance por Watt e menor custo.

Para performance geral a companhia prepara a família EPYC 7004 Genoa, prevista para chegar ao mercado no final de 2022. Equipados com núcleos Zen 4, esses processadores contam com até 96 núcleos e 192 threads fabricados em 5 nm, até 12 canais de RAM DDR5, barramentos PCIe 5.0 e CXL, além de aprimoramentos em computação confidencial com encriptação de memória e conexão direta a expansões de hardware via CXL.

Segundo a AMD, com as melhorias de performance oferecidas pela microarquitetura Zen 4, a linha Genoa apresenta ganhos de mais de 75% em processamento de programas em Java quando comparados aos EPYC 7003 Milan, com núcleos Zen 3. Aprimoramentos de desempenho em outras aplicações ainda não foram anunciados, no entanto.

Para Nuvem, estão em desenvolvimento as CPUs EPYC 7004 Bergamo, com lançamento esperado para a primeira metade de 2023. Essas soluções focam em densidade por soquete e maior quantidade de núcleos, dobrando a quantidade de um único chip para 128 núcleos e 256 threads, baseados na mais eficiente microarquitetura Zen 4c. Também haverá 12 canais de RAM DDR5, além de total compatibilidade com Zen 4, sem ser necessário aplicar ajustes ao software.

Foi confirmado que a tecnologia de 3D V-Cache retorna com os processadores EPYC Genoa-X, cuja diferença frente aos Genoa tradicionais é a presença de mais cache através do empilhamento de memória. O grande destaque é o aumento do total de cache L3 de 768 MB nos chips Milan-X para mais de 1 GB nos Genoa-X, beneficiando empresas que trabalham com banco de dados, engenharia mecânica e até mesmo desenvolvimento de processadores e chips.

O quarto pilar, de telecomunicações e computação de borda, é uma novidade, sendo atendido pelos chips EPYC Siena. Os componentes estão sendo desenvolvidos com foco em otimizar a performance por Watt, entregando alto desempenho com menor consumo, bem como reduzir custos. Esses modelos também utilizarão a microarquitetura Zen 4, mas atingirão um total de apenas 64 núcleos e 128 threads.

A AMD concluiu a apresentação exibindo o roadmap de 2 anos para servidores, confirmando a existência dos chips EPYC 7005 Turin. Esperados para 2024, esses componentes adotarão núcleos Zen 5, mas ainda não tiveram os aspectos técnicos confirmados — mais informações devem ser anunciadas em futuras conferências a investidores.

Fonte: AMD