Socket AM4

Зміст:

I. Загальна інформація про роз'єм.

II. Процесори архітектури Buldozer для Socket AM4 (ядра Carrizo і Bristol Ridge);

III. Процесори архітектури Zen для Socket AM4 (ядра Summit Ridge і Raven Ridge).

IV. Процесори архітектури Zen+ для Socket AM4 (ядра Pinnacle Ridge і Picasso).

V. Процесори архітектури Zen 2 для Socket AM4 (ядро Matisse).

IV. Чіпсети для Socket AM4 та їх технічні характеристики.

V. Рейтинг процесорів Socket AM4.

Socket AM4 - роз'єм для десктопних процесорів AMD, представлений в 2016 році. Має 1331 контакт і відноситься до типу PGA (pin grid array), тобто, в ньому розміщені отвори, в які своїми штирьовими контактами вставляється процесор.

Системи охолодження від попередніх сокетів AMD (АМ2, АМ3, АМ3 +, FM2 та ін.), як правило, не підходять для Socket AM4. Кріплення типу "застібка-гойдалка" через пластикові проставки сумісність не втратило, однак, розташування отворів на материнській платі змінилося. Тому, всі системи охолодження, які кріпляться безпосередньо до материнської плати, стали несумісними.

У Socket AM4 встановлюються процесори AMD архітектур Excavator (ядра Carrizo і Bristol Ridge), а також Zen, Zen +, Zen2 (бренд Ryzen, ядра Summit Ridge, Raven Ridge, Pinnacle Ridge, Picasso, Matisse), які істотно відрізняються як основними характеристиками, так і швидкодією.

Архітектура Excavator (процесори Carrizo і Bristol Ridge)

За сучасними мірками, процесори архітектури Excavator для Socket AM4 (ядра Carrizo і Bristol Ridge) є рішеннями початкового рівня, придатними, головним чином, для офісної роботи й інших нескладних завдань. Це процесори: 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.

Їх основні особливості:

• техпроцес виготовлення - 28 nm;

• кількість ядер - 2 або 4;

• підтримка багатопоточності - відсутня;

• базова частота - до 3800 MHz;

• аторозгін - до 4200 MHz;

• TDP - до 65 W;

• вбудований контроллер пам'яті - 2-канальний DDR4 до 2400 MHz;

• вбудований контроллер PCIe - 8 ліній PCIe 3.0;

• вбудована графіка - Radeon R5 series або Radeon R7 series;

• кеэш-пам'ять - дворівнева, кеш L2 в 2-ядерных процесорах - 1024KB, в 4-ядерних - 2048KB.

Архітектура Zen (процесори Summit Ridge і Raven Ridge)

Архітектура Zen розроблялася AMD "з нуля". Перші процесори на її основі вийшли в березні 2017 року і значно підвищили конкурентоспроможність продукції AMD на ринку, оскільки, в порівнянні з процесорами попередніх архітектур, забезпечували близько 40% приросту виконуваних за такт інструкцій. Досягти цього вдалося за рахунок багатьох змін, ключовими серед яких є:

• перехід від кластерної багатопоточності до одночаної (технологія Simultaneous Multithreading, два потоки розрахунків на кожне обчислювальне ядро);

• вдосконалена трирівнева структура кеш-пам'яті. Обчислювальні ядра в процесорі формуються в комплекси (так звані CCX) зазвичай по 4 ядра із загальним для всіх ядер комплексу кешем третього рівня розміром 8 МБ. Кеш-пам'ять третього рівня ексклюзивна, в той час як дані кешу першого рівня дублюються також в кеші другого рівня. На кожне ядро припадає 512 КБ індивідуальної кеш-пам'яті 2-го рівня, а також 96 КБ кеш-пам'яті 1-го рівня (64 КБ на інструкції і 32 КБ на дані);

• зниження числа помилок прогнозування;

• наявність кеша декодованих мікрооперацій;

• наявність блоків апаратного прискорення стандарту шифрування AES;

• техпроцес виготовлення процесорів - 14 nm.

Архітектура Zen для Socket AM4 представлена процесорами 2 типів - Summit Ridge і Raven Ridge.

Процесори 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

Вийшли в 2017 році, не містять вбудованого графічного ядра, мають розблокований множник, оснащені 2-канальним контроллером оперативної пам'яті DDR4-2667 МГц, а також контроллером PCIe 3.0 (24 лінії). Вони представлені моделями 3 видів:

• Ryzen 3 – 4 обчислювальних ядра без підтримки багатопоточності, базова частота - до 3500 МГц, авторозгін - до 3700 МГц, TDP - 65 W;

• Ryzen 5 – 4 або 6 обчислювальних ядер з підтримкою багатопоточності, базова частота - до 3600 МГц, авторозгін - до 4000 МГц, TDP - 65 W або 95 W;

• Ryzen 7 – 6 або 8 обчислювальних ядер з підтримкою багатопоточності, базова частота - до 3600 МГц, авторозгін - до 4000 МГц, TDP - 65 W або 95 W.

Процесори Raven Ridge

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

Вийшли в 2018 році, містять вбудовану графіку, оснащені 2-канальним контроллером оперативної пам'яті DDR4, а також контроллером PCIe 3.0 (16 ліній), представлені моделями 3 видів:

• Athlon GE – 2 обчислювальних ядра c підтримкою багатопоточності, базова частота - до 3500 МГц, авторозгін відсутній, TDP - 35 W, підтримувана пам'ять - DDR4-2667 МГц, вбудоване графічне ядро - Radeon Vega 3 (1000 MHz, 192 shaders);

• Ryzen 3 – 4 обчислювальних ядра без підтримки багатопоточності, базова частота - до 3500 МГц, авторозгін - до 3700 МГц, TDP - до 65 W, підтримувана пам'ять - DDR4-2933 МГц, вбудоване графічне ядро - Radeon Vega 8 (1100 MHz, 512 shaders);

• Ryzen 5 – 4 обчислювальних ядра c підтримкою багатопоточності, базова частота - до 3600 МГц, авторозгін - до 3900 МГц, TDP - до 65 W, підтримувана пам'ять - DDR4-2933 МГц, вбудоване графічне ядро - Radeon Vega 11 (1250 MHz, 704 shaders), розблокований множник.

Архітектура Zen+ (процесори Pinnacle Ridge і Picasso)

Архітектура Zen+ з'явилася в 2018 році внаслідок переведення архітектури Zen на більш тонкий техпроцес 12 nm, завдяки чому вдалося помітно підняти частотний діапазон процесорів. Zen+ представлена процесорами Pinnacle Ridge і Picasso (які, по суті, є 12-нанометровими аналогами Summit Ridge і Raven Ridge).

Процесори 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 2700X

Не містять вбудованого графічного ядра, мають розблокований множник, оснащені 2-канальним контроллером оперативної пам'яті DDR4-2933 МГц, а також контроллером PCIe 3.0 (24 лінії), представлені моделями 3 видів:

• Ryzen 3 – 4 обчислювальних ядра без підтримки багатопоточності, базова частота - до 3500 МГц, авторозгін - до 4000 МГц, TDP - 65 W;

• Ryzen 5 – 4 або 6 обчислювальних ядер з підтримкою багатопоточності, базова частота - до 3600 МГц, авторозгін - до 4200 МГц, TDP - до 95 W;

• Ryzen 7 – 8 обчислювальних ядер з підтримкою багатопоточності, базова частота - до 3700 МГц, авторозгін - до 4300 МГц, TDP - до 105 W.

Процесори Picasso

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

Містять вбудовану графіку, мають розблокований множник, оснащені 2-канальним контроллером оперативної пам'яті DDR4-2933, а також контроллером PCIe 3.0 (8 ліній).

Процесори Picasso представлені моделями 3 видів:

• Athlon 300GE – 2 обчислювальних ядра c підтримкою багатопоточності, базова частота - 3400 МГц, авторозгін відсутій, TDP - 35 W, вбудоване графічне ядро - Radeon Vega 3 (1100 MHz, 192 shaders);

• Ryzen 3 3200G – 4 обчислювальних ядра без підтримки багатопоточності, базова частота - до 3600 МГц, авторозгін - до 4000 МГц, TDP - 65 W, вбудоване графічне ядро - Radeon Vega 8 (1250 MHz, 512 shaders);

• Ryzen 5 3400G – 4 обчислювальних ядра c підтримкою багатопоточності, базова частота - до 3700 МГц, авторозгін - до 4200 МГц, TDP - до 65 W, вбудоване графічне ядро - Radeon Vega 11 (1300 - 1400 MHz, 704 shaders).

Крім більш високих частот роботи, важливою відмінністю процесорів серії Ryzen 5 3400 від інших процесорів архітектур Zen / Zen+ є використання в якості внутрішнього термоінтерфейсу (між кремнієвої мікросхемою і зовнішньої захистною кришкою) не термопасти, а припою. Це додатково підвищує їх розгінний потенціал.

Архітектура Zen 2 (процесори Matisse)

Архітектура Zen 2 є продовженням Zen і Zen+. Вона з'явилася в 2019 році і у варіанті для Socket AM4 представлена процесорами Matisse, які не оснащуються вбудованим графічним ядром і виготовляються по техпроцесу 7 nm. Зокрема, це процесориAMD 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 9 3900X, AMD Ryzen 9 3950X, AMD Ryzen 9 PRO 3900.

Перехід на більш тонкий техпроцес дозволив істотно підвищити частоту роботи процесорів. Але поліпшення торкнулися не лише техпроцесу. Завдяки оптимізації внутрішньої структури в процесорах Zen 2 кількість виконуваних за такт інструкцій збільшилося в середньому на 15%. Продуктивність блоку операцій з речовими числами (FPU) збільшилася вдвічі. Істотно збільшився обсяг кеш-пам'яті 3-го рівня, підвищилася частота підтримуваної оперативної пам'яті (у всіх процесорів вбудований двоканальний контрроллер пам'яті DDR4 - 3200 MHz).

Ще однією особливістю Zen 2 став вбудований контроллер PCIe версії 4.0 (16 ліній), яка, в порівнянні з PCIe 3.0, забезпечує подвоєння швидкості обміну даними з іншими пристроями (які підтримують її).

Значну увагу в архітектурі Zen 2 приділено також виключенню апаратної вразливість Spectre, до якої схильні більшість сучасних процесорів.

Структурно процесори Zen 2 складаються з декількох напівпровідникових кристалів, розташованих на одній підкладці. Обчислювальні ядра розміщуються на так званих чіплетах CCD (по 4, 6 або 8 ядер в кожному). Вони виготовляються по техпроцесу 7 nm. Чіплетів CCD в одному процесорі для Socket AM4 може бути один або два (в серверних процесорах до 8). На кожен CCD припадає 32 або 16 MB кеш-пам'яті L3.

Крім чіплетів з обчислювальними ядрами, кожен процесор Zen 2 містить кристал, виготовлений по техпроцесу 12 nm. Він включає контролер оперативної пам'яті, логічну частину шини Infinity Fabric (вона забезпечує взаємодію всіх частин процесора між собою), контролер PCIe та інші елементи вводу-виводу.

Всі процесори Matisse мають розблокований множник і представлені такими моделями:

• Ryzen 5 – 6 обчислювальних ядер з підтримкою багатопоточності або без неї, базова частота - до 3600 МГц, авторозгін - до 4400 МГц, кеш-пам'ять L3 - 32МВ або 16МВ, TDP - до 95 W;

• Ryzen 7 – 8 обчислювальних ядер з підтримкою багатопоточності, базова частота - до 3900 МГц, авторозгін - до 4500 МГц, кеш-пам'ять L3 - 32МВ, TDP - до 105 W;

• Ryzen 9 – 12 або 16 обчислювальних ядер з підтримкою багатопоточності, базова частота - до 3800 МГц, авторозгін - до 4700 МГц, кеш-пам'ять L3 - 64МВ, TDP - до 105 W.

Чіпсети для Socket AM4

В материнських платах з Socket AM4 в якості системної логіки можуть використовуватися чіпсети AMD X570, X470, B450, X370, B350, A320, X300 і A300, які істотно відрізняються своїми технічними характеристиками і можливостями. Чіпсети X... підійдуть для ентузіастів, B... - масовий сегмент, A... - для комп'ютерів початкового рівня.

^*В таблиці згадується технологія AMD StoreMI. Вона дозволяє використовувати SSD-накопичувач як швидкий кеш для жорсткого диска. І якщо в комп'ютері одночасно є SSD і HDD, їх можна перетворити в єдиний віртуальний том, який забезпечує більш високий рівень швидкодії.

Схеми чіпсетів для Socket AM4:

Рейтинг процесорів для Socket AM4

(розміщені в порядку зниження індексу швидкодії)