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Ryzen

AMD的處理器品牌 来自维基百科,自由的百科全书

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Ryzen/ˈrzɛn/ RYE-zen),中国大陆译名为锐龙,是AMD开发并推出市场的x86微处理器系列,是Zen微架构的微处理器产品之一。其纯CPU产品线于2017年3月上市贩售,以Ryzen为品牌命名的APU产品线于2017年10月上架。“Ryzen”品牌于2016年12月13日AMD的New Horizon峰会上发表[1]

事实速览 产品化, 推出公司 ...
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2017年2月22日发表代号“Summit Ridge”的第一代Ryzen系列,取代AMD FX系列;[2]2017年10月发表代号“Raven Ridge”的Ryzen APU产品线;2018年4月发表了代号“Pinnacle Ridge”的第二代Ryzen系列,是第一代Ryzen系列的小幅改良版;[3]于2019年消费电子展中宣布将于同年年中发表代号“Matisse”,[4]采用7nm及支援PCIe 4.0之第三代Ryzen处理器。[5][6]

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概览

Zen微架构

AMD Zen是AMD于2016年中发表的x86-64微架构,接替Bulldozer微架构及其改进版本。Zen微架构有两种晶片,一种是代号“Zeppelin”的八CPU核心晶片,一种是代号“Raven Ridge”四CPU核心+GPU的晶片。

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Ryzen和下一代AMD APU的独立GPU连接方式
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搭载Ryzen处理器的桌上型电脑
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拆开晶粒并打磨掉封装的Ryzen 3 1200
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Ryzen 7 1800X

“Summit Ridge”、“Whitehaven”核心

  • 主流效能级平台使用μPGA封装Socket AM4插座。[7][8]极致效能型号采用与Epyc相同的LGA封装,与Socket SP3相同规格的Socket TR4
  • 仅支援DDR4记忆体,支援DDR4-2666单面(Rank)记忆体模组规格或DDR4-2400双面记忆体模组规格、DDR4-2133单面模组或DDR4-1866双面模组,[7][9]不过,2017年3月下旬开始新推出的AM4主机板、更新旧AM4主机板的BIOS修正档以后能支援至最高DDR4-3200之规格。[10]
  • 保留大部分AMD FX时代的指令集支援,包括MMXSSE/SSE2/SSE3/SSSE3/SSE4.1/SSE4.2、AES、CLMUL、AVX/AVX2、FMA3、CVT16/F16C、ABM、BMI1/BMI2、SHA。[11]
  • 8核心处理器的晶片面积最大为192平方毫米,48亿个晶体管,[12][13][14][15]8核心型号的正式产品步进版本为B1。[16]而8核心以上的处理器型号采用多晶片模组的方式,将两颗8核心的晶片拼接在一块PCB基板上。
  • 最初的Ryzen Threadripper、Ryzen 7、Ryzen 5、Ryzen 3系列皆为无内建GPU的设计,需要搭配独立显示卡方能组建PC。后来推出的AMD APU产品线以Ryzen品牌行销,内建有GPU。
  • 全系列不锁定倍频设定。[17]
  • 部分盒装包装的产品会搭配“Wraith Stealth”、“Wraith Spire”以及“Wraith Max”之原装散热器,后两者还配备了RGB彩色LED灯光效果。[18]旧有散热器部分需要改装扣具方能在AM4平台上使用
  • 4颗x86处理器核心及相应的L2、L3快取为一个Zen模组,模组之间和记忆体控制器PCIe控制器等使用Infinity Fabric汇流排连接,Infinity Fabric是HyperTransport的扩展集。
  • AMD SenseMI,[7][19][20]使用AMD Infinity Control Fabric提供以下功能:
    • Pure Power,取代Cool & Quiet,监控晶片电压时脉,调整处理器的节电状态
    • Precision Boost,取代Turbo Core,在热设计功耗和温度的限制下在预设时脉之上进行动态加速,对于有负载分配的核心尽可能加速,其馀闲置的CPU核心则尽可能进入休眠状态。
    • XFR,全称eXtended Frequency Range,动态时脉扩展,在散热条件允许的情况下尽可能将时脉和电压(必要时)提升至超过Precision Boost所能提供的时脉加速幅度,但是这个功能需要主机板晶片组提供支援。[21]
    • 使用人工智能的神经网络式预测和智慧型快取,实现快取管理、对指令工作流进行最佳化。

“Raven Ridge”核心

AMD 执行长苏姿丰在2017年3月于Reddit的 AMD 板块中透露 AMD APU 产品线核心代号“Raven Ridge”,换上 Zen 微架构的 CPU 核心和新的 GPU 核心, APU 处理器型号以 Ryzen 品牌行销。[22]2017年5月,AMD在 ComputeX 上表示 Ryzen APU 系列内建4个 CPU 核心和基于“Vega”GPU 微架构的 GPU ,除了桌上型电脑以外还有笔电型号设计的 Ryzen Mobile 系列。[23]

2017年10月,AMD 发表 Ryzen Mobile 系列,首发型号有 Ryzen 7 2700U 和 Ryzen 5 2500U,主要规格:[24][25]

  • 改进的4核心8执行绪的 CPU 部分,每个CPU核心 512 KB 二级快取(L2),共用 4 MB 三级快取(L3),时脉 2.0/2.2~3.8 GHz
  • 降低对二级快取(L3)、记忆体存取时所需的时钟周期
  • 约 49.5 亿颗电晶体,晶粒面积 210 平方毫米
  • 支援双通道 DDR4 记忆体,支援的记忆体时脉也高达DDR4-2933,如果记忆体模组有 XMP/AMP 支援,可达到DDR4-3400+之谱
  • GPU部分为 Vega 架构、8~11 CU的规格、配备UVD等单元,时脉 1.1~1.3 GHz
  • 内建SATAPCIe(包括NVMe)、USB等外接I/O,可无需外接晶片组作为单晶片系统(SoC)使用
  • 改进的电源管理,支援 cTDP(可配置 TDP) 从 12 W ~ 45 W
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Zen+微架构

Zen+ 是 Zen 的小幅改进版,采用格罗方德“12奈米”LP(Leading Performance)工艺制作,该制程工艺实际上是同厂14奈米 LPP 工艺的改良版。主要的改进在于二级快取的存取效能、记忆体存取效能、AMD SenseMI 的改进(包括XFR2),以达到更平稳的时脉和电压的阶梯级切换。

“Pinnacle Ridge”、“Colfax”核心

与“Summit Ridge”相同的无 GPU 设计,不过CPU核心引入了来自“Raven Ridge”之 CPU 核心的改良要素。[26]除此以外包括:

  • 改善每个 CCX (CPU Complex)之间的通讯延迟,尤其是使用低时脉的记忆体时

不过,尽管仍维持不锁定处理器倍频的设定,对 Ryzen 7 2700X 的实测表明其本身的可超频空间不高,在主动空气冷却的情况下也很难达成 4.5 GHz以上的时脉,然而此时的 CPU 核心电压已经处于危险等级。而对手 Intel 的 Core i7 8700K 预设就高达 4.7GHz 的 Turbo Boost 加速时脉,尽管它也必须大幅强化供电及散热组件(一般需要液冷套件)方能达成超频至 5 GHz 的结果。

Zen 2微架构

CCX 采用台积电 7nm 制程,I/O 控制晶片由格罗方德制造。较 Zen+ 明显改善效能。

Zen 3微架构

CCX 一样采用台积电 7nm 制程,最后一代AM4插座。

Zen 4微架构

CCX 采用台积电的 5 nm 制程, 使用AM5插座。


Zen 5微架构

CCX 采用台积电的 4 nm 制程, 使用AM5插座。

处理器列表

基于Zen微架构

桌上型处理器

Ryzen Threadripper系列

本系列采用Socket TR4插座,支援四通道记忆体(由两个双通道记忆体控制器提供支援),最多提供64个PCIe通道,本系列采用多晶片模组,代号“Whitehaven”,实际上是将4个代号为“Zeppelin”的8核心晶片封装于处理器基板上(视良率而开启部分CPU核心等部分),也是第二款消费级电脑平台上使用NUMA结构的处理器系列(上一款是AMD Quad FX[27]

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资料来源:[28][29][30]

Ryzen 7系列

本系列采用Socket AM4插座,代号“Summit Ridge”,采用一颗“Zeppelin”、完整开启两个CCX所有CPU核心但原生无内建GPU的晶片,支援双通道记忆体,最多可为显示卡提供16条PCIe通道[31][32]

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资料来源:[33][34][35][36][37]

Ryzen 5系列

本系列采用Socket AM4插座,本系列分为两种晶片设定。 无GPU的型号采用一颗“Zeppelin”、开启两个CCX中的部分CPU核心、原生无内建GPU的晶片,支援双通道记忆体,最多可为显示卡提供16个PCIe通道[31][38]

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资料来源:[39][40][41][42][43][44][45][46]

内建GPU的型号代号为“Raven Ridge”,采用原生有一个CCX、有内建GPU的晶片,支援双通道记忆体,最多可为显示卡提供8个PCIe通道[47][31][48];GPU代号Radeon Vega 11,配置有11组CU;型号结尾带“E”的为低功耗版本:

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资料来源:[49][50][51][52][53][54][55][56][57][55][58][59][60][61][62]

Ryzen 3系列

本系列采用Socket AM4插座,本系列分为两种晶片配置。 无GPU的型号采用一颗“Zeppelin”、开启两个CCX中的部分CPU核心、原生无内建GPU的晶片,无同步多执行绪的支援,支援双通道记忆体,最多可为显示卡提供16个PCIe通道[31]

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资料来源:[63][64][65][66][67]

有GPU的型号代号为“Raven Ridge”,采用原生有一个CCX、有内建GPU的晶片,但与Ryzen 5系列的相比原生关闭了同步多执行绪,支援双通道记忆体,最多可为显示卡提供8个PCIe通道[68];GPU为Radeon Vega 8,配置有8组CU;型号结尾带“E”的为低功耗版本:

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资料来源:[50][51][52][53][62][69][70][71][72][73][74][75]

Athlon系列

本系列采用Socket AM4插座,均为原生有一个CCX、有内建GPU的“Raven Ridge”晶片,只有两个CPU核心被开启,但支援同步多执行绪,支援双通道记忆体;GPU为Radeon Vega 3,配置有3组CU;型号结尾带“E”的为低功耗版本:

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资料来源:[76][77][78][79][80][81][82]

笔记型电脑处理器

Ryzen Mobile 2000系列处理器[83]全数使用“Raven Ridge”晶片,含一个CCX(有4个CPU核心),BGA封装Socket FP5,支援双通道记忆体,内建GPU,部分型号还不会开启同步多执行绪

Ryzen 7 Mobile 系列

Ryzen 7 2800H的GPU部分为Radeon Vega 11,Ryzen 7 2700U及Pro 2700U的GPU部分为Radeon Vega 10

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资料来源:[84][85][86][87][88][89][90][91]

Ryzen 5 Mobile系列

本系列的GPU部分为Radeon Vega 8,规格与桌机Ryzen 3 2200G使用的Radeon Vega 8一致

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资料来源:[91][92][93][94][95][96][97][98]

Ryzen 3 Mobile系列

本系列的内建GPU有Radeon Vega 6和Vega 3,前者有6组CU,后者为3组CU。

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资料来源:[99][100][101][102][103][104][105]

嵌入式平台

2018年1月,AMD发表了Ryzen Embedded V1000系列APU,适用于嵌入式装置(如工业过程控制用主机、POS机台精简客户端、医疗卫生影像、数位电子看板等)。[106]全部均支援双通道DDR4记忆体,含内建GPU(Radeon Vega 3、Vega 8以及Vega 11,以CU数为GPU型号结尾),使用BGA封装的Socket FP5介面。

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资料来源:[107][108][109][110]

表格清单

基于Zen+微架构

桌上型处理器

第二代Ryzen系列代号“Pinnacle Ridge”,是“Summit Ridge”的改良版本,除了 Threadripper 系列使用Socket TR4并支援最高八通道记忆体以外,均采用Socket AM4连接介面和支援双通道记忆体。

Ryzen Threadripper系列

Threadripper 2000系列于2018年Computex上发表,采用Socket TR4插座,支援最高四通道记忆体(由四个双通道记忆体控制器提供支援),最多提供64个PCIe通道,本系列采用多晶片模组,代号“Colfax”,实际上是将4个与“Pinnacle Ridge”相同的8核心晶片封装于处理器基板上(视良率而开启部分CPU核心等部分),最高会有32个CPU核心的配置,3.0 GHz以上的基准时脉,最高TDP也达到180W~250W,其盒装版本配备了一个高达14条导热管的大体积散热器。[111]若主机板厂商提供BIOS韧体更新的话,Threadripper 2000系列也会相容于供电设计足够、已有的使用AMD X399晶片组的主机板上。[112]不过,由于仍维持四通道记忆体的规格,四颗晶片共用其中的两个记忆体控制器,面对记忆体存取吃重的应用程式可能会有存取延时加大的问题。[113]

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资料来源:[114][115][116][117][118][119]

Ryzen 7系列

本系列采用Socket AM4插座,最多可为显示卡提供16个PCIe 3.0通道。

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资料来源:[120][121][122][123][124][125]

Ryzen 5系列

本系列采用Socket AM4插座,最多可为显示卡提供16个PCIe 3.0通道

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内置GPU的型号代号为“Picasso”,采用原生有一个CCX、有内置GPU的芯片,支持双通道内存,最多可为显卡提供8个PCIe 3.0通道;GPU代号Radeon Vega 11,配置有11组CU;

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资料来源:[108][126][127][128][129][130][131][132][133]

Ryzen 3系列

本系列采用Socket AM4插座,最多可为显示卡提供16个PCIe 3.0通道。

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内置GPU的型号代号为“Picasso”,采用原生有一个CCX、有内置GPU的芯片,支持双通道内存,最多可为显卡提供8个PCIe 3.0通道;GPU代号Radeon Vega 8,配置有8组CU;

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笔记型电脑处理器

AMD Ryzen 3000系列笔记型电脑处理器采用整合GPU设计,采用Socket FP5插槽。

基于Zen 2微架构

Ryzen Threadripper

采用Socket sTRX4插座,不相容Socket TR4插座。

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桌上型处理器

本系列采用Socket AM4插座,最多可为显示卡扩充16条PCIe 4.0通道。

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资料来源:[140][108][131][141][142]

笔记型电脑处理器[143]

AMD Ryzen 4000系列笔记型电脑处理器采用Zen 2微架构微架构,整合图形处理器,采用全新Socket FP6插槽,但不支援PCIe 4.0。

更多信息 型号, 发布日期 & 价格 ...

桌面APU

更多信息 型号, 发布日期 & 价格 ...

基于Zen 3微架构

CPU

基于Zen 3微架构的桌面Ryzen 5000 CPU于2020年发布[161][162]。它们采用改进的7纳米制造工艺。Ryzen 5000 CPU核心的代号为Vermeer。Threadripper 5000 CPU核心代号为Genesis。

基于Zen 3+微架构

CPU

AMD于2021年会推出6nm的Zen3+,代号为Warhol。

基于Zen 4微架构

CPU

2022年9月推出,采用Socket AM5插槽,不再兼容过往AM4插槽的Ryzen CPU,同时自Ryzen 7000系列起,CPU将只支持DDR 5内存规格,不会兼容DDR 4内存。

2024年4月1日,AMD发布了不带集成显卡的Ryzen 8000系列处理器。[163]

SoC

2023年4月,AMD宣布搭载Zen4架构CPU以及RDNA3架构GPU的移动端SOC Z1系列。由ROG的Ally掌机率先搭载。[164]

基于Zen 5微架构

Ryzen 9000 系列台式机于2024年8月推出。[165]

桌上型处理器

本系列采用Socket AM5插座,最多可为显示卡扩充16条PCIe 5.0通道。

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历史

  • 2024年8月20日,AMD公司向代号为“Matisse”的锐龙3000系列台式机处理器推送了Sinkclose漏洞缓解补丁。该补丁主要是处理此前曝出的编号为CVE-2023-31315的高危漏洞,该漏洞可以利用处理器MSR(特殊模块寄存器)中存在不正确验证赖来执行任意代码。

附注

参考资料

参见

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