Ryzen ist seit Zen 2 bekanntlich eine klebrige Angelegenheit, wenn auch nicht auf konventionelle Art und Weise. AMD kombiniert seit der Ryzen 3000 Serie CCX-Chiplets mit IO-Chiplets zu einer CPU und als Kleber dient das Package in Form von Kupfer und Fiberglas. Wir lösen heute die verklebten Komponenten zweier solcher CPUs und bauen uns daraus – zumindest virtuell – eine neue, die es so theoretisch bald im Laden zu kaufen geben könnte.
Prämisse und Theorie
Obwohl das Chiplet-Konzept anfangs noch von Konkurrenten belächelt und als billige Alternative zur herkömmlichen monolithische Bauweise abgestempelt wurde, waren die Vorteile der besseren Verwertbarkeit und Kombinierbarkeit der Chiplets nicht von der Hand zu weisen. Wenig verwunderlich hat sich der Trend in der Industrie durchgesetzt, sowohl in den letzten 3 Generationen an Ryzen CPUs, aber auch bei Intel hat bei den neuesten Produktfamilien im Server, Desktop und Mobile-Segment einige dieser Prinzipien übernommen. …böse Zungen mögen sogar behaupten, kopiert.
Auf die Kombinierbarkeit verschiedener Chiplet-Komponenten ziehlt dieser heutige Artikel ab. Denn wenn sich diese so relativ einfach zwischen Produkten tauschen lassen, lässt sich mit etwas Extrapolation auch auf die theoretische Leistung von solchen Spekulatius-Produkten schließen. Und wenn wir ein wenig in die Vergangenheit blicken, dann haben sich solche relativ simplen Prognosen doch großteils auch bewahrheitet. Also wagen wir heute wieder einen solchen Blick in die Milchmädchen-Glaskugel und überlegen uns, was uns zukünftig mit Ryzen 6000 erwarten könnte.
Mit der Ryzen 5000 Generation und der verbauten Zen 3 Architektur hat AMD einen großen Sprung gemacht, was die Leistung der Compute-Chiplets betrifft, also die, auf denen die CPU-Kerne und der Cache sitzen. Beim IO-Chiplet wird aber noch immer das selbe Design wie bei Ryzen 3000 verwendet, basierend auf einem 12 nm Prozess, während die Compute-Chiplets schon mit dem neueren 7 nm Prozess gefertigt werden. Entsprechend naheliegend ist die Schlussfolgerung, dass AMD vermutlich für die nächste Generation an CPUs genau hier ansetzen wird, die Compute-Chiplets größtenteils identisch belässt und vorrangig einen neuen IO-Chiplet als Upgrade vorsieht, um mehr Leistung zu erzielen.
Praktischerweise gibt es bereits CPUs auf dem Markt mit einem solchen neuen Design des IO-Anteils, im Form der Ryzen 4000G Pro APUs. Hier sind sowohl Zen 2 CPU, als auch Radeon GPU auf einem monolithischen Chip verbaut, vorwiegend weil der GPU-Teil sehr sensibel auf etwaige höhere Latenzen einer Chiplet-Architektur reagieren würde. AMD wurde also gezwungen alle Komponenten der APU auf ein einziges Stück Silizium zu packen und das IO-Chiplet mit zu integrieren. Entsprechend hat man die Gelegenheit genutzt, um den IO-Anteil neu zu überarbeiten und damit dort bessere Leistung mit höheren Taktraten und strafferen Timings zu erzielen.
So können wir also bereits heute diese Ryzen 7 4750G Pro CPU, basierend auf älteren Zen 2 Compute-Chiplets aber mit neuem IO-Die, mit einer Ryzen 9 5950X CPU, basierend auf Zen 3 Compute-Chiplets aber mit älterem IO-Die vergleichen. Schließlich können wir uns an dem besten aus beiden Welten bedienen und mathematisch errechnen, wie die Speicher-Performance einer CPU mit Zen 3 Compute-Chiplets und neuem IO-Chiplet in etwa aussehen würde. Als Referenz dienen hierfür immer die DDR4-3800 Einstellungen, auf die der jeweilige prozentuale Leistungs-Zugewinn der schnelleren Taktraten, ermöglicht durch den neuen IO-Die, aufgeschlagen wurde.
Test-Hardware und Methodik
Als Basis für den Test dient ein MEG B550 Unify-X Mainboard, welches uns von MSI freundlicherweise zur Verfügung gestellt wurde. Bei diesem Board liegt der Fokus auf der maximalen Leistung von CPU und RAM, weshalb auch nur 2 DIMM Slots vorhanden sind. Auf alles was für die Leistung keine Bedeutung hat, wie RGB Beleuchtung und sonstiger Schnickschnack wird verzichtet. Somit eignet es sich perfekt, um die Speicher-Performance zweier CPU Generationen zu vergleichen, ohne um mit ein Bottleneck seitens der Platine rechnen zu müssen.
Ebenfalls entsprechend High-End ist auch unsere Auswahl an Speicher-Kits und Taktraten. Getestet wurden ein Sinlge-Rank 2x 8 GB Kit und ein Dual-Rank 2x 16 GB Kit, jeweils basierend auf Samsung 8 Gbit B-Die, und ein Single-Rank 2x 8 GB Kit basierend auf Hynix DJR. Damit getestet wurden folgende Taktraten und Timings:
- Single-Rank DDR4-3800 1:1 CL14-14-14-28, tRC 42, tRFC 300, Vdimm 1.5 V
- Single-Rank DDR4-4533 1:1 CL16-16-16-32, tRC 48, tRFC 300, Vdimm 1.5 V
- Single-Rank DDR4-5200 2:1 CL20-27-27-47, tRC 78, tRFC 600, Vdimm 1.6 V
- Dual-Rank DDR4-3800 1:1 CL14-14-14-28, tRC 42, tRFC 300, Vdimm 1.5 V
- Dual-Rank DDR4-4533 1:1 CL16-16-16-32, tRC 48, tRFC 300, Vdimm 1.5 V
Im Folgenden wird Single-Rank durch „SR“ und Dual-Rank durch „DR“ abgekürzt, dass „DDR4-„Präfix bei den Taktraten weggelassen und bei Timings und Spannung lediglich die CAS Latency angegeben, um eine bessere Lesbarkeit zu erzielen. Lediglich die DDR4-3800 Settings konnten mit beiden CPUs getestet werden, da darüber beim 5950X das Infinity Fabric und der Speichercontroller limitieren. Alle getesteten Einstellungen wurden mit einem Durchlauf Testmem5 „Extreme1@Anta777“ auf Stabilität geprüft, sodass diese wirklich für die Performance im täglichen Gebrauch repräsentativ sind.
Man könnte vielleicht im ersten Moment denken, dass sich solch hohen Taktraten für die meisten Nutzern ohnehin nicht erreichen ließen. Aber das High-End von heute ist bekanntlich das Mid-Range von Morgen und bei den verwendeten Settings wurden lediglich Taktrate, Primärtimings, tRC, tRFC und die RAM Spannung (Vdimm) eingestellt, sodass dies einem XMP Usecase ziemlich genau entsprechen würde. Mehr macht nämlich ein Mainboard beim Laden eines XMP Profils meistens auch nicht. Damit würde auch die gemessene Leistung tatsächlich so beim Nutzer von morgen mit einem Mittelklasse-Mainboard ohne große Aufwände erzielt werden können.
Es folgt nun noch eine Gesamtaufstellung der verwendeten Test-Hardware:
Testsystem | |
---|---|
Hardware: |
|
Kühlung: |
|
Gehäuse: |
|
Peripherie: |
|
24 Antworten
Kommentar
Lade neue Kommentare
Mitglied
Urgestein
Mitglied
Urgestein
Urgestein
Urgestein
Urgestein
Urgestein
Urgestein
Veteran
Urgestein
Urgestein
Neuling
Urgestein
Urgestein
Urgestein
Urgestein
Mitglied
Alle Kommentare lesen unter igor´sLAB Community →