Zen 2 ist eine Prozessor-Mikroarchitektur (x86-64) des Unternehmens AMD. Zen 2 ist nach Zen und dem Refresh Zen+ die zweite Generation der unter den Markennamen Ryzen und Epyc 2017 eingeführten Zen-Mikroarchitektur. Es wurde gegenüber Zen+ sowohl die Architektur verbessert als auch die Herstellungsprozesstechnologie (von 14 nm / 12 nm zu 7 / 12 nm auf 6 nm). AMD hat diese Prozessorgeneration im Juni 2019 auf der Computex in Taiwan vorgestellt.
Die nächste Generation Zen 3 im 7- bis 6-nm-Fertigungsverfahren wurde am 8. Oktober 2020 per Livestream vorgestellt. Die Generation Zen 4 im 6- bis 5-nm-Fertigungsverfahren wurde 2022 vorgestellt und die Generation Zen 5 im 6- bis 4-nm-Fertigungsverfahren kam im August 2024 auf den Markt.
Beschreibung Wie schon bei den Zen-1-Server bzw. -Hochleistungsprozessoren Epyc und Threadripper kommen Multi-Chip-Module zum Einsatz, diesmal auch bei den Ryzen-Arbeitsplatz-Prozessoren: Alle Ein-/Ausgabefunktionen sind in ein getrenntes E/A-Chiplet (I/O-Die) ausgelagert, welches wie bisher in 12-nm-Prozesstechnologie (12LP, ) bei Globalfoundries hergestellt wird. Die in 7-nm-Prozesstechnologie (N7) bei TSMC hergestellten CPU-Dies bestehen wie bei Zen-1-Zeppelin aus zwei Core-Complex-(CCX)-Bausteinen mit je vier Prozessorkernen und auf 16 MB vergrößertem L3-Cache. Die Verbindungen innerhalb der CCX sowie zum I/O-Die erfolgen wie bisher über die Infinity Fabric genannte serielle Hochleistungsverbindung. Der Verkauf der Ryzen-3000-Prozessoren (Codename Matisse) begann in Anspielung auf die 7-nm-Technologie am 7. Juli 2019. Ebenfalls im Juli sollen bereits Epyc-Serverprozessoren der Generation 2 (Codename Rome) ausgeliefert werden.
Sowohl Ryzen 3000 als auch Epyc Rome sind sockelkompatibel zu den Vorgängern, passen also in Hauptplatinen für die Zen-1-Generation (AM4 bzw. SP3) und sind nach einem zuvor erfolgten BIOS-Update nutzbar. Offiziell sind A320-Boards nicht kompatibel mit Zen 2, allerdings haben viele Mainboard-Hersteller entsprechende BIOS-Updates veröffentlicht. Sollen neue Funktionen wie PCIe Generation 4 genutzt werden, werden neue Hauptplatinen benötigt, AMD bietet für diesen Fall die neuen Chipsätze X570 und B550 an. ASUS prüfte Berichten zufolge zudem, auf 19 Boards der zweiten Generation (400er-Chipsätze) PCIe 4.0 für einzelne oder alle Lanes (entsprechend PCIe-Grafikslot ×8, PCIe-Grafikslot ×16 und/oder NVMe/M.2 ×4) zu aktivieren, nahm davon jedoch wieder Abstand.
Neuerungen gegenüber der ersten Generation sind: Unterstützung PCIe-Generation 4.0 (damit Verdoppelung der I/O-Bandbreite) Ryzen-Prozessoren mit bis zu 16 CPU-Kernen Verdoppelung der L3-Cache-Größe Erhöhung von zwei auf drei AGU-Einheiten (Address Generation Units) zwei AVX2-Ausführungseinheiten (SIMD-Einheiten mit 256 Bit Breite) bedingt durch das 7-nm-Fertigungsverfahren höhere Recheneffizienz (mehr Rechenkapazität je Watt Leistungsbedarf) und geringfügig höhere maximale Taktfrequenzen
In den Spielekonsolen PlayStation 5, Xbox Series X und Xbox Series S werden CPUs der Zen 2 Architektur verwendet.
Architektur Ryzen-CPUs auf Basis der Zen 2 Mikroarchitektur profitieren, wie auch die Vorgängergeneration, besonders von schnellem Arbeitsspeicher, weil die Taktrate des Infinity Fabric direkt vom Speichertakt abhängt. Schnellerer Arbeitsspeicher bedeutet dadurch auch schnelleren Datenaustausch zwischen zwei Core Complexes bzw. auch zwischen den Chiplets. Während Zen 2 für bis zu DDR4-3200 spezifiziert ist, liegt der Sweet-Spot zum Zeitpunkt der Veröffentlichung bei etwa DDR4-3600 bis DDR4-3733 – bei höherem Speichertakt wird Infinity Fabric in einen asynchronen Modus geschaltet, welches die Speicherlatenz erhöht und somit die Performance nachteilig beeinflusst. Erst mit deutlich höheren Taktraten um die DDR4-4800 wird dieser Nachteil wieder relativiert, wobei hier jedoch unverhältnismäßig hohe Kosten entstehen. Mit experimentellen Vorserien-Modellen von Gigabyte sind mit Ryzen 3000 CPUs auf Socket AM4 seit September 2019 unter Standardbedingungen (Luftkühlung) bis zu DDR4-5000 möglich.
Desktop-CPUs Ryzen 3000 „Matisse“ Am 7. Juli 2019 erschienen zunächst fünf Prozessormodelle für AM4 mit 6 bis 12 Kernen, und der Ryzen 9 3950X mit 16 Kernen wurde für später im Jahr 2019 angekündigt. Im Oktober 2019 stellte AMD zwei weitere Modelle (vorerst) nur für OEMs bzw. den chinesischen Markt vor: Ryzen 9 3900 und Ryzen 5 3500X. Für den 21. Mai 2020 waren Ryzen 3 3300X und Ryzen 3 3100 angekündigt, am 7. Juli 2020 die XT-Modelle mit leicht erhöhtem Turbo-Takt. Die APUs der Zen-Architekturen gehören hingegen jeweils zur Vorgängergeneration, im Falle von Ryzen 3000 also zu Zen+, obwohl die Desktop-APUs Ryzen 5 3400G und Ryzen 3 3200G gemeinsam mit den oben genannten Zen-2-Prozessoren vorgestellt wurden (Mobile-APUs hingegen schon ein halbes Jahr zuvor).
Marke | ModellPreise beiReleaseProzessKerne/ThreadsTakt (GHz)CacheSockelPCIeRAMTDPKühllösung(PIB) L1 L2 L3 Basis Boostpro Kern gesamt Gen Lanes Größe FrequenzRyzen93950X $7497 nmFinFET 16 / 32 3,54,732 KBBefehle+32 KBDaten512 KB64 MBAM44.020128 GBDDR4–3200105 WN/A3900XT$49912 / 243,83900X 4,6 Wraith PrismmitRGB LED3900 OEM 3,1 4,3 65 WN/ARyzen73800XT$3998 / 163,9 4,732 MB105 W3800X 4,5Wraith PrismmitRGB LED3700X $329 3,6 4,4 65 WRyzen53600XT$2496 / 123,8 4,595 WWraith Spire3600X 4,43600 $1993,6 4,265 WWraith Stealth3500X China¥10996 / 64,13500 OEM16 MBN/ARyzen33300X $1194 / 8 3,8 4,33100 $99 3,6 3,9 Wraith Stealth
Ryzen 4000 „Renoir“ Marke | ModellPreise beiReleaseProzessKerne/ThreadsTakt (GHz)CacheSockelPCIeGPURAMTDP L1 L2 L3 Basis Boostpro Kern gesamt Gen Lanes Modell Kerne Takt Größe Frequenz Ryzen 74700LE OEM7 nmFinFET 8 / 16 3,6 4,232 KBBefehle+32 KBDaten512 KB8 MBAM43.020nicht vorhanden128 GBDDR4–320065 W Ryzen 54500 $129 6 / 12 3,6 4,1 Ryzen 34100 $99 4 / 8 3,8 4,0 4 MB
Workstation-CPUs Threadripper 3000 „Castle Peak“ Am 7. November 2019 stellte AMD zwei CPUs der Threadripper Reihe basierend auf Zen 2 vor. Diese Threadripper 3000 CPUs sind für den Sockel sTRX4 gebaut, der zwar mechanisch, aber nicht elektrisch mit dem Sockel TR4 der Threadripper 1000- und 2000-Baureihe kompatibel ist. Ebenso kommt ein neuer Chipsatz, genannt TRX40 mit 88 PCIe 4.0 Lanes (davon 72 verfügbar) zum Einsatz. Es werden also neue Hauptplatinen benötigt, und Threadripper-Systeme der ersten Zen-Generation können nicht mit diesen CPUs aufgerüstet werden. Die CPUs führen im Unterschied zu Epyc nur vier DDR4-Hauptspeicherkanäle nach außen, unterstützten aber ebenso ECC-Speichermodule. Der TR 3990X mit 64 Kernen folgte im Februar 2020.
Marke | ModellPreise beiReleaseProzessKerne/ThreadsTakt (GHz)CacheSockelPCIeRAMTDP L1 L2 L3 Basis Boostpro Kern gesamt Gen Lanes Größe FrequenzRyzenThreadripper3990X $39907 nmFinFET 64 / 128 2,9 4,332 KBBefehle+32 KBDaten512 KB 256 MBsTRX44.056256 GBDDR4–3200(quad-channel)280 W3970X $1999 32 / 64 3,74,5128 MB3960X $1399 24 / 48 3,8
Threadripper PRO 3000 „Castle Peak“ Am 14. Juli 2020 veröffentlichte AMD Informationen zu den Threadripper-PRO-CPUs. Diese CPUs sind bisher ausschließlich für den OEM-Markt gedacht, werden aber laut AMD im März 2021 auch für den Consumermarkt erscheinen. Sie verwenden den Sockel sWRX8 mit 8 Speicherkanälen. Die CPUs unterstützen ECC (auch RDIMMS und LRDIMMs), verfügen über 128 PCIe 4.0 Lanes und sind technisch stark mit den EPYC-CPUs verwandt. Allerdings werden im Gegensatz zu den EPYC nur 2 TB RAM unterstützt und die Plattform ist nur für Systeme mit einem Sockel geeignet.
Marke | ModellProzessKerne/ThreadsTakt (GHz)CacheSockel PCIe RAMTDP L1 L2 L3 Basis Boostpro Kern gesamt Gen Lanes Größe FrequenzRyzenThreadripperPRO3995WX 7 nmFinFET 64 / 128 2,7 4,232 KBBefehle+32 KBDaten512 KB 256 MBsWRX84.01282 TBDDR4–3200(octa-channel)280 W3975WX 32 / 64 3,5 128 MB3955WX 16 / 32 3,94,364 MB3945WX 12 / 24 4,0
Desktop-APUs Ryzen 4000G „Renoir“ Am 21. Juli 2020 wurden die Zen-2-Desktop-APUs vorgestellt, darunter erstmals ein Ryzen 7. Es handelt sich bei allen bis auf Weiteres ausschließlich um OEM-Produkte, die erst später von Endkunden erhältlich sein sollen. PCIe 4.0 wird nicht unterstützt. Neben den aufgeführten Produkten gibt es wie bei den meisten vorherigen APUs alle Modelle auch mit Business-Features. Sie sind am Infix PRO und einer um 50 erhöhten Zahl erkennbar, allerdings hinsichtlich aller Werte in der Tabelle identisch (außer dass AMD für den Ryzen 7 PRO 4750GE einen Grafiktakt von 2.100 MHz angibt).
Marke | ModellPreise beiReleaseProzessKerne/ThreadsTakt (GHz)CacheSockelPCIeGPURAMTDP L1 L2 L3 Basis Boostpro Kern gesamt Gen Lanes Modell Kerne Takt Größe FrequenzRyzen74700GOEM7 nmFinFET8 / 16 3,6 4,432 KBBefehle+32 KBDaten512 KB8 MBAM43.020RadeonGraphics8 2,1 GHz128 GBDDR4–3200 65 W4700GE 3,1 4,3 2,0 GHz 35 WRyzen54600G $1546 / 12 3,74,271,9 GHz 65 W 4600GEOEM 3,3 35 WRyzen34300G4 / 8 3,84,04 MB61,7 GHz 65 W4300GE 3,5 35 W
Mobil-APUs Ryzen 4000U / 4000H „Renoir“ Auf der CES 2020 im Januar kündigte AMD den Nachfolger der Ryzen (Generation 1) 3000 Mobilprozessoren an. Ryzen 3000 wird im 12-nm+-Prozess bei Globalfoundries hergestellt, Ryzen 4000 (Codename Renoir) bei TSMC im 7-nm-Prozess. Dies ermöglicht es in der 4000er Baureihe bis zu 8 CPU-Kerne auf ca. 150 mm² unterzubringen. Der 7-nm-Prozess ermöglicht auch die Steigerung der Recheneffizienz (Rechenleistung / Watt) um einen Faktor 2. Ebenso ist bei diesen Prozessoren eine Grafikbeschleunigereinheit integriert (iGPU), so dass die ganze Packung dem Accelerated Processing Unit oder AMD-Fusion-Konzept angehört. Die APUs erscheinen als U-Varianten mit 15 Watt TDP für sehr effiziente und leichte Notebooks und H-Varianten mit 45 Watt TDP für Gaming-Notebooks. Im Vergleich zur Vorgängergeneration hat sich die Anzahl der Grafik-Compute-Units nicht erhöht, sondern ist sogar gesunken. Allerdings haben sich die Leistungsfähigkeit und die Taktfrequenz der einzelnen Units erhöht, sodass insgesamt eine moderate Leistungssteigerung zur Vorgängergeneration vorliegt. Die Grafikkerne gehören noch zur Vega-Generation, die APUs unterstützen PCIe Version 3.0. Es werden schnellere Hauptspeichermodule nach DDR4-3200 oder LPDDR4X-4266 Spezifikation unterstützt.
Am 16. März 2020 stellte AMD zwei weitere Modelle vor: Ryzen 9 4900H sowie Ryzen 9 4900HS.
Marke | ModellProzessKerne/ThreadsTakt (GHz)CacheSockelPCIeGPURAMTDP L1 L2 L3 Basis Boostpro Kern gesamt Gen Lanes Modell Kerne Takt Größe FrequenzRyzen94900H7 nmFinFET8 / 16 3,3 4,432 KBBefehle+32 KBDaten512 KB8 MBFP63.016RadeonGraphics81,75 GHzDDR4: 64 GBoderLPDDR4: 32 GBDDR4–3200oderLPDDR4–4266 45 W4900HS 3,0 4,3 35 WRyzen74800H2,94,271,60 GHz 45 W4800HS 35 W4800U 1,8 8 1,75 GHz15 W4700U 8 / 8 2,0 4,1 7 1,60 GHzRyzen54600HS6 / 123,04,061,50 GHz 35 W4600H 45 W4600U 2,115 W4500U 6 / 6 2,3 Ryzen34300U 4 / 4 2,7 3,7 4 MB 5 1,40 GHz
Ryzen 5000U „Lucienne“ Am 12. Januar 2021 stellte AMD die Ryzen-Notebook-CPUs der Zen-3-Reihe vor. Darunter waren aber unter dem Namen Lucienne auch drei Neuauflagen von Renoir, die somit zu Zen 2 gehören:
Marke | ModellProzessKerne/ThreadsTakt (GHz)CacheSockelPCIeGPURAMTDP L1 L2 L3 Basis Boostpro Kern gesamt Gen Lanes Modell Kerne Takt Größe Frequenz Ryzen75700U7 nmFinFET 8 / 16 1,8 4,332 KBBefehle+32 KBDaten512 KB8 MBFP63.016RadeonGraphics 8 1,9 GHz16 GBDDR4–3200oderLPDDR4–426615 W Ryzen55500U 6 / 12 2,1 4,0 7 1,8 GHz Ryzen35300U 4 / 8 2,6 3,8 4 MB 6 1,5 GHz
Ryzen 7020U / 7020C „Mendocino“ Am 20. September 2022 stellte AMD die Ryzen-Notebook-CPUs der Zen-3+-Reihe vor. Darunter waren aber unter dem Namen Mendocino auch drei Neuauflagen von Zen-2 mit RDNA2 Grafikeinheit. Die APUs sind für das Niedrigpreissegment vorgesehen. Die Produktion erfolgt im 6 nm Fertigungsverfahren und die CPUs unterstützen nur LPDDR5.