Socket AM4

Содержание:

I. Общая информация о разъёме.

II. Процессоры архитектуры Buldozer для Socket AM4 (ядра Carrizo и Bristol Ridge);

III. Процессоры архитектуры Zen для Socket AM4 (ядра Summit Ridge и Raven Ridge).

IV. Процессоры архитектуры Zen+ для Socket AM4 (ядра Pinnacle Ridge и Picasso).

V. Процессоры архитектуры Zen 2 для Socket AM4 (ядро Matisse).

IV. Чипсеты для Socket AM4 и их технические характеристики.

V. Рейтинг процессоров Socket AM4.

Socket AM4 - разъём для десктопных процессоров AMD, представлен в 2016 году. Имеет 1331 контакт и относится к типу PGA (pin grid array), то есть, в нем размещены отверстия, в которые своими штыревыми контактами вставляется процессор.

Системы охлаждения от предыдущих сокетов AMD (АМ2, АМ3, АМ3+, FM2 и др.), как правило, не подходят для Socket AM4. Крепление типа "защёлка-качель" через пластиковые проставки совместимость не потеряло, однако, расположение отверстий на материнской плате изменилось. Поэтому, все системы охлаждения, которые крепятся непосредственно к материнской плате, стали несовместимыми.

В Socket AM4 устанавливаются процессоры AMD архитектур Excavator (ядра Carrizo и Bristol Ridge), а также Zen, Zen+, Zen2 (бренд Ryzen, ядра Summit Ridge, Raven Ridge, Pinnacle Ridge, Picasso, Matisse), существенно отличающиеся как основными характеристиками, так и быстродействием.

Архитектура Excavator (процессоры Carrizo и Bristol Ridge)

По нынешним меркам, процессоры архитектуры Excavator для Socket AM4 (ядра Carrizo и Bristol Ridge) являются решениями начального уровня, подходящими, главным образом, для офисной работы и других несложных задач. Это процессоры: AMD A10-9700, AMD A10-9700E, AMD A12-9800, AMD A12-9800E, AMD A6-9500, AMD A6-9500E, AMD A8-9600, AMD Athlon X4 950, AMD PRO A10-8770, AMD PRO A10-8770E, AMD PRO A10-9700, AMD PRO A10-9700E, AMD PRO A12-8870, AMD PRO A12-8870E, AMD PRO A12-9800, AMD PRO A12-9800E, AMD PRO A6-8570, AMD PRO A6-8570E, AMD PRO A6-9500, AMD PRO A6-9500E, AMD PRO A8-9600 и др.

Их основные особенности:

• техпроцесс изготовления - 28 nm;

• количество ядер - 2 или 4;

• поддержка многопоточности - отсутствует;

• базовая частота - до 3800 MHz;

• аторозгон - до 4200 MHz;

• TDP - до 65 W;

• встроенный контроллер памяти - 2-канальный DDR4 до 2400 MHz;

• встроенный контроллер PCIe - 8 линий PCIe 3.0;

• встроенная графика - Radeon R5 series или Radeon R7 series;

• кэш-память - двухуровневая, кэш L2 в 2-ядерных процессорах - 1024KB, в 4-ядерных - 2048KB.

Архитектура Zen (процессоры Summit Ridge и Raven Ridge)

Архитектура Zen разрабатывалась AMD "с нуля". Первые процессоры на ее основе вышли в марте 2017 года и значительно повысили конкурентоспособность продукции AMD на рынке, поскольку, по сравнению с процессорами предыдущих архитектур, обеспечивали около 40% прироста выполняемых за такт инструкций. Достичь этого удалось за счет многих изменений, ключевыми среди которых являются:

• переход от кластерной многопоточности к одновременной (технология Simultaneous Multithreading, два потока вычислений на каждое вычислительное ядро);

• усовершенствованная трехуровневая структура кэш-памяти. Вычислительные ядра в процессоре формируются в комплексы (так называемые CCX) обычно по 4 ядра с общим для всех ядер комплекса кэшем третьего уровня размером 8 МБ. Кэш-память третьего уровня эксклюзивная, в то время как данные кэша первого уровня дублируются также в кэше второго уровня. На каждое ядро приходится 512 КБ индивидуальной кэш-памяти 2-го уровня, а также 96 КБ кэш-памяти 1-го уровня (64 КБ на инструкции и 32 КБ на данные);

• снижение числа ошибок прогнозирования;

• наличие кэша декодированных микроопераций;

• наличие блоков аппаратного ускорения стандарта шифрования AES;

• техпроцесс изготовления процессоров - 14 nm.

Архитектура Zen для Socket AM4 представлена процессорами 2 типов - Summit Ridge и Raven Ridge.

Процессоры Summit Ridge

AMD Ryzen 3 1200, AMD Ryzen 3 1300X, AMD Ryzen 3 PRO 1200, AMD Ryzen 3 PRO 1300, AMD Ryzen 5 1400, AMD Ryzen 5 1500X, AMD Ryzen 5 1600, AMD Ryzen 5 1600X, AMD Ryzen 5 PRO 1500, AMD Ryzen 5 PRO 1600, AMD Ryzen 7 1700, AMD Ryzen 7 1700X, AMD Ryzen 7 1800X, AMD Ryzen 7 PRO 1700X, AMD Ryzen 7 PRO 1700

Вышли в 2017 году, не содержат встроенного графического ядра, имеют разблокированный множитель, оснащены 2-канальным контроллером оперативной памяти DDR4-2667 МГц, а также контроллером PCIe 3.0 (24 линии). Они представлены моделями 3 видов:

• Ryzen 3 – 4 вычислительных ядра без поддержки многопоточности, базовая частота - до 3500 МГц, авторазгон - до 3700 МГц, TDP – 65 W;

• Ryzen 5 – 4 или 6 вычислительных ядер с поддержкой многопоточности, базовая частота - до 3600 МГц, авторазгон - до 4000 МГц, TDP – 65 W или 95 W;

• Ryzen 7 – 6 или 8 вычислительных ядер с поддержкой многопоточности, базовая частота - до 3600 МГц, авторазгон - до 4000 МГц, TDP – 65 W или 95 W.

Процессоры Raven Ridge

AMD Athlon 200GE, AMD Athlon 220GE, AMD Athlon 240GE, AMD Athlon 300GE, AMD Athlon PRO 200GE, AMD Ryzen 3 2200G, AMD Ryzen 3 PRO 2200G, AMD Ryzen 3 PRO 2200GE, AMD Ryzen 5 2400G, AMD Ryzen 5 2400GE, AMD Ryzen 5 PRO 2400G, AMD Ryzen 5 PRO 2400GE

Вышли в 2018 году, содержат встроенную графику, оснащены 2-канальным контроллером оперативной памяти DDR4, а также контроллером PCIe 3.0 (16 линий), представлены моделями 3 видов:

• Athlon GE – 2 вычислительных ядра c поддержкой многопоточности, базовая частота - до 3500 МГц, авторазгон отсутсвует, TDP – 35 W, поддерживаемая память - DDR4-2667 МГц, встроенное графическое ядро - Radeon Vega 3 (1000 MHz, 192 shaders);

• Ryzen 3 – 4 вычислительных ядра без поддержки многопоточности, базовая частота - до 3500 МГц, авторазгон - до 3700 МГц, TDP – до 65 W, поддерживаемая память - DDR4-2933 МГц, встроенное графическое ядро - Radeon Vega 8 (1100 MHz, 512 shaders);

• Ryzen 5 – 4 вычислительных ядра c поддержкой многопоточности, базовая частота - до 3600 МГц, авторазгон - до 3900 МГц, TDP – до 65 W, поддерживаемая память - DDR4-2933 МГц, встроенное графическое ядро - Radeon Vega 11 (1250 MHz, 704 shaders), разблокированный множитель.

Архитектура Zen+ (процессоры Pinnacle Ridge и Picasso)

Архитектура Zen+ появилась в 2018 году вследствие перевода архитектуры Zen на более тонкий техпроцесс 12 nm, благодаря чему удалось заметно поднять частотный диапазон процессоров. Zen+ представлена процессорами Pinnacle Ridge и Picasso (которые, по сути, являются 12-нанометровыми аналогами Summit Ridge и Raven Ridge).

Процессоры Pinnacle Ridge

AMD Ryzen 3 2300X, AMD Ryzen 5 2500X, AMD Ryzen 5 2600, AMD Ryzen 5 2600X, AMD Ryzen 5 PRO 2600, AMD Ryzen 7 2700, AMD Ryzen 7 2700E, AMD Ryzen 7 2700X, AMD Ryzen 7 PRO 2700, AMD Ryzen 7 PRO 2700X

Не содержат встроенного графического ядра, имеют разблокированный множитель, оснащены 2-канальным контроллером оперативной памяти DDR4-2933 МГц, а также контроллером PCIe 3.0 (24 линии), представлены моделями 3 видов:

• Ryzen 3 – 4 вычислительных ядра без поддержки многопоточности, базовая частота - до 3500 МГц, авторазгон - до 4000 МГц, TDP – 65 W;

• Ryzen 5 – 4 или 6 вычислительных ядер с поддержкой многопоточности, базовая частота - до 3600 МГц, авторазгон - до 4200 МГц, TDP – до 95 W;

• Ryzen 7 – 8 вычислительных ядер с поддержкой многопоточности, базовая частота - до 3700 МГц, авторазгон - до 4300 МГц, TDP – до 105 W.

Процессоры Picasso

AMD Athlon 3000G, AMD Athlon PRO 300GE, AMD Ryzen 3 3200G, AMD Ryzen 3 PRO 3200G, AMD Ryzen 5 3400G, AMD Ryzen 5 PRO 3400G, AMD Ryzen 5 PRO 3400GE

Cодержат встроенную графику, имеют разблокированный множитель, оснащены 2-канальным контроллером оперативной памяти DDR4-2933, а также контроллером PCIe 3.0 (8 линий).

Процессоры Picasso представлены моделями 3 видов:

• Athlon 300GE – 2 вычислительных ядра c поддержкой многопоточности, базовая частота - 3400 МГц, авторазгон отсутсвует, TDP – 35 W, встроенное графическое ядро - Radeon Vega 3 (1100 MHz, 192 shaders);

• Ryzen 3 3200G – 4 вычислительных ядра без поддержки многопоточности, базовая частота - до 3600 МГц, авторазгон - до 4000 МГц, TDP – 65 W, встроенное графическое ядро - Radeon Vega 8 (1250 MHz, 512 shaders);

• Ryzen 5 3400G – 4 вычислительных ядра c поддержкой многопоточности, базовая частота - до 3700 МГц, авторазгон - до 4200 МГц, TDP – до 65 W, встроенное графическое ядро - Radeon Vega 11 (1300 - 1400 MHz, 704 shaders).

Кроме более высоких частот работы, важным отличием процессоров серии Ryzen 5 3400 от других процессоров архитектур Zen/Zen+ является использование в качестве внутреннего термоинтерфейса (между кремниевой микросхемой и внешней защитной крышкой) не термопасты, а припоя. Это дополнительно повышает их разгонный потенциал.

Архитектура Zen 2 (процессоры Matisse)

Архитектура Zen 2 является продолжением Zen и Zen+. Она появилась в 2019 году, и в варианте для Socket AM4 представлена процессорами Matisse, не оснащенными встроенным графическим ядром и изготавливаемыми по техпроцессу 7 nm. В частности, это процессоры AMD Ryzen 5 3500, AMD Ryzen 5 3500X, AMD Ryzen 5 3600, AMD Ryzen 5 3600X, AMD Ryzen 7 3700X, AMD Ryzen 7 3800X, AMD Ryzen 7 PRO 3700, AMD Ryzen 9 3900, AMD Ryzen 9 3900X, AMD Ryzen 9 3950X, AMD Ryzen 9 PRO 3900.

Переход на более тонкий техпроцесс позволил существенно повысить частоту работы процессоров. Но улучшения коснулись не только техпроцесса. Благодаря оптимизации внутренней структуры в процесорах Zen 2 число исполняемых за такт инструкций увеличилось в среднем на 15 %. Производительность блока операций с вещественными числами (FPU) увеличилась вдвое. Существенно возрос размер кэш-памяти 3-го уровня, повысилась частота поддерживаемой оперативной памяти (у всех процессоров встроенный двухканальный контрроллер памяти DDR4 - 3200 MHz).

Еще одной особенностью Zen 2 стал встроенный контроллер PCIe версии 4.0 (16 линий), которая, по сравнению с PCIe 3.0, обеспечивает удвоение скорости обмена данными с другими устройствами (поддерживающими ее).

Значительное внимание в архитектуре Zen 2 уделено также исключению аппаратной уязвимость Spectre, которой подвержены большинство современных процессоров.

Структурно процессоры Zen 2 состоят из нескольких полупроводниковых кристаллов, расположенных на одной подложке. Вычислительные ядра размещаются на так называемых чиплетах CCD (по 4, 6 или 8 ядер в каждом). Они изготавливаются по техпроцессу 7 nm. Чиплетов CCD в одном процессоре для Socket AM4 может быть один или два (в серверных процессорах до 8). На каждый CCD приходится 32 или 16 MB кэш-памяти L3.

Кроме чиплетов с вычислительными ядрами, каждый процессор Zen 2 содержит кристалл, изготовленный по техпроцессу 12 nm. Он включает контроллер оперативной памяти, логическую часть шины Infinity Fabric (она обеспечивает взаимодействие всех частей процессора между собой), контроллер PCIe и другие элементы ввода-вывода.

Все процессоры Matisse имеют разблокированный множитель и представлены следующими моделями:

• Ryzen 5 – 6 вычислительных ядер с поддержкой многопоточности или без нее, базовая частота - до 3600 МГц, авторазгон - до 4400 МГц, кэш-память L3 - 32МВ или 16МВ, TDP – до 95 W;

• Ryzen 7 – 8 вычислительных ядер с поддержкой многопоточности, базовая частота - до 3900 МГц, авторазгон - до 4500 МГц, кэш-память L3 - 32МВ, TDP – до 105 W;

• Ryzen 9 – 12 или 16 вычислительных ядер с поддержкой многопоточности, базовая частота - до 3800 МГц, авторазгон - до 4700 МГц, кэш-память L3 - 64МВ, TDP – до 105 W.

Чипсеты для Socket AM4

В материнских платах с Socket AM4 в качестве системной логики могут использоваться чипсеты AMD X570, X470, B450, X370, B350, A320, X300 и A300, существенно отличающиеся своими техническими характеристиками и возможностями. Чипсеты X... подойдут для энтузиастов, B... - массовый сегмент, A... - для компьютеров начального уровня.

^*В таблице упоминается технология AMD StoreMI. Она позволяет использовать SSD-накопитель в качестве быстрого кэша для жёсткого диска. И если в компьютере одновременно есть SSD и HDD, их можно превратить в единый виртуальный том, обеспечивающий более высокий уровень быстродействия.

Схемы чипсетов для Socket AM4:

Рейтинг процессоров для Socket AM4

(размещены в порядке снижения индекса быстродействия)