Zen-Architektur: AMDs neue Prozessoren sind eine Kampfansage

Satte 40 Prozent mehr Leistung pro Takt plus Hyperthreading: AMDs Zen-Technik soll sehr viel schneller rechnen als die bisherige Modul-Architektur. Damit auch der Takt der neuen Prozessoren stimmt, setzt AMD auf eine moderne Fertigung und DDR4-Speicher.

Artikel veröffentlicht am 6. Mai 2015, 19:53 Uhr, Marc Sauter

Die Zen-Architektur soll bei der Leistung pro Takt einen gewaltigen Sprung nach vorne bedeuten. (Bild: AMD)

AMD hat auf seinem Financial Analyst Day 2015 erste Details zur Prozessor-Architektur Zen bekanntgegeben. Die Kerntechnik ist eine Neuentwicklung, die AMDs Prozessoren zurück ins High-End-Segment holen soll: Zen und die darauf basierenden Prozessor-Modelle sind eine Kampfansage an Intel.

Die Zen-Architektur hat mit dem gefloppten Modul-Konzept namens Bulldozer nichts mehr zu tun. Chef-Techniker Jim Keller wagte einen Neuanfang und baute das, was er am besten kann: Eine Architektur, die eine hohe Leistung pro Takt bietet und somit auch mit vergleichsweise wenig Takt bei kaum parallelisierten Anwendungen flott rechnet. Für schnellen Multithreading hingegen reichen simpel ausgedrückt viele Kerne. Prozessoren mit Zen sollen bis zu acht Kerne bieten, AMD wollte das aber noch nicht bestätigen.

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Überblick zur Zen-Architektur (Bild: AMD)

Keller war maßgeblich an der Entwicklung der K7- und der K8-Architekur beteiligt, also dem Athlon XP sowie dem Athlon 64, und wechselte 2008 von AMD zu Apple. Dort arbeitete er an den A5- und A6-Chips, die später im iPhone 4S und im iPhone 5 steckten. 2012 kehrte Keller zu AMD zurück und begann mit den Arbeiten an der heute angekündigten Zen-Technik.

Die neue Mikro-Architektur soll verglichen mit der Excavator-Technik die Leistung pro Takt (IPC) um satte 40 Prozent steigern. Excavator ist die letzte Ausbaustufe der Bulldozer-Architektur und wird im Carrizo-Chip für Notebooks verwendet. Mit 40 Prozent mehr IPC aufbauend auf Excavator dürfte AMD pro Kern die Lücke zu Intels Modellen weitestgehend schließen.

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Die Zen-Architektur soll verglichen mit der Excavator-Technik 40 Prozent mehr IPC bieten. (Bild: AMD)

Statt auf Module setzt AMDs Zen-Technik nun auf Simultaneous Multithreading - grob ähnlich dem, was Intel Hyperthreading nennt. AMD verspricht zudem ein neues Cache-System: Die Zwischenpuffer sollen sehr schnell und mit geringer Latenz Daten lesen sowie schreiben. Das Cache-System ist eines der Probleme der bisherigen Bulldozer-Architektur.

Flotte Zwischenpuffer und eine hohe IPC alleine machen aber noch keinen guten Prozessor, es braucht heute um die 3 GHz Takt und eine hohe Effizienz. Daher werden alle Chips mit Zen-Architektur in einem FinFET-Verfahren hergestellt; den Auftragsfertiger wollte AMD nicht nennen. Es dürfte sich aber um Globalfoundries handeln, entsprechende Verträge bestehen seit Jahren.

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Prozessor- und APU-Roadmap (Bild: AMD)

Als Einsatzort für die Zen-Technik plant AMD neue Prozessoren, die eine höhere Geschwindigkeit bieten sollen als die aktuellen Vishera-Modelle. Die neuen Prozessoren und die neuen Kombi-Chips mit Excavator-Technik passen in den ebenfalls neuen Sockel AM4 und sollen schnellen DDR4-Speicher nutzen. Intel unterstützt diesen mit seiner aktuellen High-End-Plattform und ab Spätsommer auch mit der Skylake-Mittelklasse.

Bis erste Modelle mit Zen-Technik im Handel erhältlich sein werden, dauert es aber noch: Offiziell spricht AMD schlicht von 2016. Klappt es früh im Jahr, treten die neuen Prozessoren gegen Intels Skylake an. Wird es später im Jahr, könnte Intel bereits Kaby Lake veröffentlicht haben.