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 320GE, AMD Athlon PRO 200GE, AMD Ryzen 3 2200G, AMD Ryzen 3 2200GE, AMD Ryzen 3 PRO 2100GE, 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 Gold PRO 3125GE, AMD Athlon Gold PRO 3150G, AMD Athlon Gold PRO 3150GE, AMD Athlon PRO 300GE, AMD Athlon Silver 3050GE, AMD Ryzen 3 3200G, AMD Ryzen 3 3200GE, AMD Ryzen 3 PRO 3200G, AMD Ryzen 3 PRO 3200GE, AMD Ryzen 5 3350G, AMD Ryzen 5 3350GE, AMD Ryzen 5 3400G, AMD Ryzen 5 3400GE, AMD Ryzen 5 PRO 3350G, AMD Ryzen 5 PRO 3350GE, AMD Ryzen 5 PRO 3400G, AMD Ryzen 5 PRO 3400GE, AMD Ryzen 5 PRO 3550GE

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 3 3100, AMD Ryzen 3 3300X, AMD Ryzen 5 3500, AMD Ryzen 5 3500X, AMD Ryzen 5 3600, AMD Ryzen 5 3600X, AMD Ryzen 5 3600XT, AMD Ryzen 7 3700X, AMD Ryzen 7 3800X, AMD Ryzen 7 3800XT, AMD Ryzen 7 PRO 3700, AMD Ryzen 9 3900, AMD Ryzen 9 3900X, AMD Ryzen 9 3900XT, 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)