ARTIKEL/TESTS / 24 Kerne: AMD Ryzen Threadripper 3960X

Die neuen Ryzen-Prozessoren der dritten Generation (3000er-Familie) basieren auf AMDs x86 Kern-„Zen 2“-Architektur. Die zweite Generation dieser Architektur ist laut Entwickler AMD ein deutlicher Leistungssprung im Vergleich zur früheren Zen-Architektur. Prozessoren auf Basis von Zen 2 können bis zu 15 % mehr Befehle pro Taktzyklus verarbeiten, verfügen über eine verdoppelte L3-Cache-Kapazität, bieten einen doppelt so hohen Gleitkommadurchsatz (256 Bit), zweifache OpCache-Kapazität (4K) und verdoppelte Infinity Fabric Bandbreite (512 Bit). Eine neue TAGE-Sprungvorhersage ist ebenso mit an Bord. Auch der Fertigungsprozess hat sich verändert und die neuen CPUs werden basierend auf 7-nm-FinFET-Transistoren produziert. Zusammen mit der Einführung von Zen 2 präsentierte AMD auch das Chiplet-Design.

Die „Zen 2“-Architektur auf einen Blick (Bildquelle: AMD).

Das Chiplet-Design zielt auf Flexibilität und Skalierbarkeit ab und kommt bei kleinen wie großen Prozessoren zum Einsatz. Während die kleinsten Chiplet-Prozessoren auf lediglich zwei Einzel-Chips setzen (1 x I/O + 1 x CPU), werden bei den größten Ausführungen bis zu neun Chips verwendet (1 x I/O + 8 x CPU). Dadurch kann AMD effizienter und kostengünstiger fertigen, da durchweg identsiche CPU-Dies die Basis bilden und im Verbund kombiniert werden. Ein Zen-2-basierter CPU-Die verfügt dabei über acht Kerne und 32 MB L3-Cache, woraus die verschiedenen Varianten der Ryzen-3000-Familie gebildet werden. Noch kleinere Varianten werden auch aus diesen Varianten abgeleitet und entsprechend bei der Fertigung getrimmt. Der erwähnte I/O-Die beinhaltet die Speichercontroller und die PCI-Express-Lanes. In der größten Ausbaustufe als Epyc sind acht Kanäle für Arbeitsspeicher und 128 PCIe-Lanes verfügbar – der Ryzen Threadripper 3000 darf sich dabei jeweils über die halbierte Anzahl freuen.

Während AMD bei den beiden vorherigen Threadripper-Generationen stets die Anzahl der Kerne nach oben geschraubt hat, liegt bei der dritten Generation der Umstieg auf die neue Zen-2-Architektur im Fokus. Zwar präsentierte der Chipgigant mit dem Threadripper 3990X erstmals eine 64-Kern-Desktop-CPU, doch auch bei den kleineren Modellen, die gegenüber ihren direkten Vorgängern gleich viele Kerne bieten, wird sich aus Performancesicht einiges tun. Mit dem Wechsel auf das neue Chiplet-Design und Zen 2 gibt es einige Verbesserungen: Verdoppelter L3-Cache, schnelleres Speicherinterface (3.200 statt 2.933 MHz) sowie höhere Taktraten durch 7-nm-Fertigung (CPU-Die). Die I/O-Dies werden weiterhin in 12 nm gefertigt.

Die neuen Threadripper-Prozessoren benötigen einen anderen Sockel (Bildquelle: AMD).

Sockel LGA 4096 heißt die Basis für die Threadripper der dritten Generation, was auf den ersten Blick auf Rückwärtskompatibilität mit den bisherigen Plattform schließen lässt. Leider gilt das nicht für die Praxis, denn die neuen Prozessoren sind nur mechanisch mit den bisherigen Sockeln kompatibel, nicht jedoch funktional. Kurzum: Die Pin-Belegung wurde nahezu komplett verändert, was ein Mischung von alt und neu leider undenkbar macht. Laut AMD fehlte es dem TR4 (bisheriger Sockel) an Skalierbarkeit, weshalb der Umschwung auf eine neue Pin-Belegung unumgänglich machte und so den sTRX4 ans Licht der Welt brachte. Die logische Folge sind daher auch ein neuer Chipsatz namens TRX40 und zahlreiche aufpolierte Mainboards der AMD-Partner. Bei genauerer Betrachtung ist der TRX40-Chipsatz aber nichts anderes als die High-End-Version des bereits bekannten X570.

Die neue TRX40-Plattform ist so leistungsstark wie keine zuvor (Bildquelle: AMD).

Die dritte Generation der Ryzen Threadripper aus dem Hause AMD erweitert das Portfolio um drei CPUs. Erstmals mit dabei ist ein HEDT-Prozessor mit sagenhaften 64 Kernen, der bis zu 128 Threads parallel bearbeiten kann und die Bezeichnung 3990X trägt. Auch 256 MB L3-Cache gab es bis dato nicht und sorgen für einen Meilenstein in der AMD-Geschichte. Flankiert wird dieses Flaggschiff von zwei weiteren Modellen, deren technische Eckdaten wie erwartet nach unten skaliert sind und den Anschluss an die bisherigen Modelle der zweiten Generation knüpfen. Folgend die bisherigen Threadripper-Modelle und deren technische Daten auf einen Blick. Wie man sieht, stößt AMD auch preislich in neue Sphären vor.

*) Aktueller Straßenpreis laut Geizhals.de, Stand 10/2020.

Autor: Patrick von Brunn, Stefan Boller