AMDがデスクトップ向けRyzen 9000 CPUを発表、Computex 2024でZen 5が主役に

AMDのComputex 2024キックオフ基調講演で、AMDのCEOであるリサ・スー博士は、同社の次世代Ryzenプロセッサを公式に発表しました。本日、AMDの待望のZen 5マイクロアーキテクチャがRyzen 9000シリーズを通じて初めて発表されました。このシリーズは、2024年7月に発売されるデスクトップPC向けのZen 4およびRyzen 7000シリーズよりも多くの進歩をもたらす予定です。

AMD は、Zen 5 マイクロアーキテクチャを使用した 4 つの新しいチップ SKU を発表しました。AMD Ryzen 9 9950X プロセッサは、16 個の CPU コアと高速 5.7 GHz の最大ブースト周波数を備えた新しい消費者向けフラッグシップ パーツになります。その他の SKU には、6、8、12 コア パーツが含まれており、ユーザーはコア数とスレッド数のさまざまな組み合わせを利用できます。これらの最初のチップ 4 つはすべて X シリーズ チップであり、ロック解除された乗数とより高い TDP/クロック速度を備えています。

パフォーマンスに関しては、AMD は Zen 5 のデスクトップ ワークロードでの平均 (幾何平均) IPC 増加率が 16% であると宣伝しています。また、新しいデスクトップ Ryzen チップのターボ クロック速度は Ryzen 7000 の前身とほぼ同じであるため、新しいチップでも同様の性能が期待できるはずです。

AMD Ryzen 9000 シリーズも AM5 ソケットで発売されます。AM5 ソケットは AMD の Ryzen 7000 シリーズでデビューし、ソケット/プラットフォームの長寿命化に対する AMD の取り組みの証です。Ryzen 9000 シリーズとともに、X870E (Extreme) と通常の X870 チップセットという 2 つの新しい高性能チップセットが登場します。ベンダーが特定のマザーボードに統合する基本的な機能については、まだ口が堅く閉ざされています。それでも、X870E/X870 ボードでは USB 4.0 ポートが標準で、PCIe グラフィックスと NVMe ストレージの両方に PCIe 5.0 が付属し、以前の世代よりも高い AMD EXPO メモリ プロファイルのサポートが期待されることはわかっています。

AMD Ryzen 9000: Zen 5の最大16C/32Tをデスクトップに導入

Zen 5 は、AMD の Ryzen マイクロアーキテクチャの最新の進歩です。AMD は技術的な詳細をあまり公開していませんが、Zen 5 が提供するまったく新しい機能のいくつかはわかっています。

過去数世代 (Zen 4 および Zen 3) と Zen 5 のアーキテクチャの違いを見ると、AMD が Ryzen 9000 デスクトップ チップに新しい製造プロセスを使用していることがわかります。デスクトップ向けの Zen 5 は TSMC の N3 (3 nm) ノードの 1 つで構築されると多くの人が宣伝し、推測していますが、一部の情報筋は Zen 5 CCD は TSMC N4 で製造されると語っていますが、これについては公式の確認を待っています (更新: TSMC 4nm が消費者向け Ryzen CCD で確認されました)。さらに、AMD のモバイル対応製品である Ryzen AI 300 シリーズ (Strix Point) は 4nm で確認されており、モバイル対応製品よりも高度なノードで製造された AMD デスクトップ CPU ダイはまだ見られません。

AMD は Computex で Zen 5 アーキテクチャの詳細を明かしていませんが、新しい CPU アーキテクチャに搭載される Zen 4 からの主要なアーキテクチャ上の改善点のいくつかについては触れています。これらの改善点の第一は、命令サイクルの精度、効率、全体的なレイテンシの削減を実現するように設計された、改善された分岐予測機能です。また、Zen 5 アーキテクチャは、より広いパイプラインと SIMD による高いスループットを誇り、データ処理の高速化を実現し、CineBench や Blender などのベンチマークや、AVX-512 命令セットを活用するワークロードでの全体的なパフォーマンスが向上します。

さらに、Zen 5 では、設計全体にわたってより深いアウトオブオーダー命令ウィンドウ サイズが導入され、パイプライン内で複数の命令を同時に処理する並列処理が向上し、処理が向上します。

Zen 5 アーキテクチャには、AMD がリソースやパフォーマンスを 2 倍にした点もいくつかあります。L2 から L1 へのメモリ帯域幅はその一例で、キャッシュ階層の帯域幅が大幅に向上し、個々の CPU コア内でのデータ転送が高速化されます。AMD はまた、推論と AVX-512 ワークロードでの AI パフォーマンスが向上したと主張しています。特に、Zen 4 での AMD の AVX-512 サポートは 2 サイクルで 256 ビット SIMD を使用して実行されたため、これは AMD が Zen 5 アーキテクチャで AVX-512 SIMD を完全な 512 ビット幅に拡張したことを示している可能性があります。(更新: これはその後 AMD によって確認されました。Zen 5 には、AVX-512 命令を処理するための完全な 512 ビット幅の SIMD が搭載されています)

これらの機能強化は、全体として、以前の Zen 4 マイクロアーキテクチャよりも大幅なパフォーマンス向上を実現することを目指しており、AMD はデスクトップ ワークロードで Zen 4 よりも平均 (幾何平均) 16% の IPC 向上を誇っています。ただし、このベンチマーク コレクションで最高の結果は、AVX-512 命令セットの VAES512 および VAES256 拡張機能を活用した GeekBench 5.3 AES XTS ベンチマークであることに注意してください。したがって、AMD の AVX-512 SIMD の変更は、特にそのベンチマークに大きな影響を与えます (ただし、それだけではありません)。

上記は、2 つのコア コンプレックス ダイ (CCD) を備えた Ryzen 9000 シリーズ チップのレンダリングで、シリコンの構成とレイアウトを示しています。以前の世代の Ryzen プロセッサと同様に、大きな中央 I/O ダイ (IOD) があり、すべての I/O およびメモリ操作はこれを介してルーティングされます。CCD に関しては、各ダイには再び 8 つの CPU コアが含まれており、AMD は SKU に応じて Ryzen チップに 1 つまたは 2 つの CCD を装備しています。新しい Zen 5 CCD は、TSMC の 4nm プロセスの 1 つ (AMD はどのタイプかを確認していません) で製造されており、これは Zen 4 CCD に使用された N5 プロセスからわずかに縮小されています。

一方、AMD は Ryzen 7000 シリーズの IOD を再利用していることを確認していませんが、現在、Ryzen 9000 IOD がそれに類似または同一であることを示す兆候がすべてあります。特に、同じ TSMC N6 プロセスで製造され、同じ 2 つの RDNA グラフィックス CU を備え、まったく同じオフチップ I/O 機能を提供します (ただし、後者は AM5 ソケットによっても決定されます)。

AMD の Ryzen 9000 チップも、前世代のチップと同様のメモリ サポートを備えており、AMD は DDR5 にこだわっています。ただし、AMD は、今後登場する X870E および X870 マザーボード チップセットにより、Zen 4 よりも高速な EXPO メモリ プロファイルが実現されることを指摘しています。 現時点では、AMD は本日発表した 4 つの Ryzen 9000 SKU の JEDEC メモリ仕様を公開していません。ただし、2024 年 7 月の Ryzen 9000 ファミリーの発売までに詳細が明らかになると予想されます。 また、基調講演以降に投稿された AMD の製品ページによると、Ryzen 9000 ファミリーは保証内構成で JEDEC DDR5-5600 の速度で最高速度に達するとのことです。

AMD によるデスクトップ向け Zen 5 と、間もなく登場する Ryzen 9000 の発表により、発売時に 4 つの X シリーズ SKU が提供され、オーバークロックが可能で、CPU 乗数がロック解除されています。主力 SKU である Ryzen 9 9950X は、16 コア、最大ブースト クロック 5.7 GHz、L3 用に 64 MB、L2 用に 16 MB に分割された 80 MB のキャッシュ (L2 のコアあたり 1 MB)、および 170 W TDP を備えています。Ryzen 9 9900X は、12 コア、最大ブースト クロック 5.6 GHz、64 MB の L3 キャッシュ、および 120 W TDP を備えています。

Ryzen 9000 スタックの下位には、8 コア、最大ブースト クロック 5.5 GHz、32 MB の L3 キャッシュ、65 W TDP を備えた Ryzen 7 9700X があります。最後に、エントリー レベルの SKU である Ryzen 5 9600X には、6 コア、最大ブースト クロック 5.4 GHz、32 MB の L3 キャッシュ、65 W TDP が搭載されています。

次のスライドは、フラッグシップの Zen 5 チップを示しています。Ryzen 9 9950X は、Intel の現在の第 14 世代 Core i9-14900K に対抗しています。生産性とコンテンツ作成タスクでは、Ryzen 9 9950X は Procyon Office で 7% の向上、Puget Photoshop で 10% の増加、Cinebench R24 nT で 21% の向上を示しています。さらに注目すべきは、Handbrake で 55% のパフォーマンス向上、Blender で 56% の増加を示していることです。

興味深いことに、ゲームデータは一部のタイトルではわずかな向上が見られますが、他のタイトルではより大幅な向上が見られます。AMD の社内テストでは、Ryzen 9 9950X は Intel Core i9-14900K よりも Borderlands 3 で 4%、Hitman 3 で 6%、Cyberpunk 2077 で 13% 優れています。さらに、F1 2023 では 16% の向上、DOTA 2 では 17%、Horizon Zero Dawn では 23% の向上を達成しています。

すでに述べたように、AMD は AM5 ソケットの寿命を延ばすことに注力しており、少なくとも他のベンダーが CPU の発売やアップデートで提供しているものよりははるかに長い期間を費やしています。そのため、AMD の Ryzen 9000 シリーズは現在の AM5 プラットフォームで動作します。また、Ryzen 9000 は既存の 600 シリーズ ボードと完全に下位互換性がありますが、AMD はデスクトップでの Zen 5 の発売に向けて 2 つの新しい 800 シリーズ マザーボード チップセットも用意しています。X870E (エクストリーム) および X870 チップセットは、発売時に多数の新しいマザーボードに搭載される予定で、今週の Computex ではマザーボード ベンダー (そのほとんどは台湾の地元企業) が新製品を披露するイベントが目白押しです。

AMD は、X870E および X870 チップセットについて、ほんの少しの詳細しか公開していません。特に注目すべきは、USB 4.0 サポートがすべての X870(E) マザーボードで標準となることです。一方、X670(E) シリーズのボードではオプションでした。X870(E) ボードは Wi-Fi 7 サポートも搭載します (600 シリーズの 6E から向上)。また、少なくとも 1 つの PCIe 5.0 NVMe スロットが引き続き必須です。AMD はまた、両方のプラットフォームに基づくマザーボードは「合計 44 の PCIe レーンを搭載」し、その内訳は CPU から 24 レーン、チップセットから 20 レーンになると述べています。

現時点では、AMDのさまざまなリソースがPCIe 5.0について互いに対立している、あるいは少なくともそれについてあまり明確にしていない。 AMDのAM5チップセットページX870 と X870E はどちらも、CPU NVMe レーンと CPU PEG レーンの両方に PCie 5.0 を搭載しています。ただし、AMD の Compute のプレス リリースでは、X870E は「24 の PCIe 5.0 レーンと、グラフィックス専用の 16 レーンで差別化されている」と述べられており、標準の X870 では PCIe 5.0 のサポートが必須ではないことを示唆しています。詳細を知るために、AMD とマザーボード ベンダーに問い合わせています。

内部を調べたところ、AMD は新しいチップセットが新しいシリコンに基づいていないことを確認しました。代わりに、同社は X670/B650 チップセットと同じ ASMedia 製の設計、つまり Promontory 21 コントローラーを使用しています。新しい X870E/X870 マザーボードの機能セットは、Wi-Fi 7 などの新しい外部コントローラーを使用することを除けば、X670E/X670 マザーボードの機能セットと基本的に同じであるため、チップセット自体を変更する必要はほとんどないようです。ただし、大きな変更がないことを考えると、AMD が命名法で世代を飛ばして (700 シリーズなど)、800 シリーズ チップセットに直接移行した理由が疑問になります。

AMD Ryzen 9000 シリーズは、フラッグシップの Ryzen 9 9950X (16C/32T)、Ryzen 9 9900X (12C/24T)、Ryzen 7 9700X (8C/16T)、エントリーレベルの Ryzen 5 9600X (6C/12T) を含め、2024 年 7 月中に小売チャネルに登場する予定です。執筆時点では、AMD は価格を発表していません。