AMD Zen 4 : ce que l’on sait

Attendue au deuxième semestre, la nouvelle micro-architecture Zen 4 d’AMD a refait parler d’elle au dernier CES. Le moment idéal pour faire un point sur les futurs Ryzen «Zen 4» de la marque au logo rouge.

AMD a multiplié les annonces à l’occasion du salon CES de Las Vegas début janvier : architecture Zen 3+ (une amélioration de Zen 3), CPU Ryzen 6000 pour les notebooks (gravés en 6 nanomètres), technologie de mémoire cache 3D V-Cache pour le nouveau Ryzen 7 5800X3D

Mais le «teaser» consacré à Zen 4 a tout autant retenu notre attention. Comme les précédentes, cette nouvelle itération de la micro-architecture Zen promet en effet un excellent rapport qualité/prix – hors du contexte de la pénurie – et suscite une certaine excitation chez les gamers.

Les entrailles de Zen 4 n’ont pas encore été détaillées, mais on connaît déjà certains de ses contours, plus ou moins officiels. Voici donc une synthèse de tout ce que l’on sait du prochain bébé d’AMD.

Zen 4, c’est pour quand ?

D’après le calendrier dévoilé par AMD, la micro-architecture Zen 4 devrait débarquer dans nos PC gamer à partir du deuxième semestre 2022. Peut-être serait-il plus prudent de tabler sur la fin de l’année, la pénurie de composants n’en finissant pas. Sans oublier qu’un énième variant de SARS-COV-2 peut toujours mettre le bazar…

Les CPU Ryzen 7000 et le socket AM5 sont prévus au deuxième semestre… si les plans d’AMD se déroulent sans accroc.

Ce sont les nouveaux CPU Ryzen 7000, conçus pour les PC «desktop», qui auront la primeur de Zen 4. La déclinaison ne devrait pas changer, de Ryzen 3 pour l’entrée de gamme au Ryzen 9 pour le segment premium.

La production : où et comment ?

Les nouveaux CPU Zen 4 bénéficieront d’une finesse de gravure à 5 nanomètres (nm) et seront fabriqués par l’industriel taïwanais TSMC, le prestataire habituel d’AMD. S’agit-il du plus récent «noeud» technologique N5P de TSMC ou d’une version spécifique de ce procédé ? Ce n’est pas encore très clair…

L’architecture Zen 4 fera basculer AMD dans l’ère du 5 nanomètres. TSMC est toujours aux manettes.

En tout cas, le gain d’efficacité énergétique devrait être notable en comparaison avec le procédé à 7 nm mis en œuvre sur les CPU «Zen 3».  L’enveloppe thermique nominale (TDP) de ces CPU, selon la terminologie officielle d’AMD, serait située entre 105 et 170 watts.

Combien de coeurs ? Quelle fréquence ?

Les CPU Ryzen actuels comptant jusqu’à 16 coeurs Zen 3, les futurs Ryzen 7000 dopés au Zen 4 iront-ils au-delà ? On suppose qu’ils feront au moins aussi bien, voire mieux : quelques rumeurs font état de 20 voire 24 coeurs pour la version haut de gamme Ryzen 9.

Ce n’est pas impossible mais peut-être faudra-t-il attendre quelques mois supplémentaires pour que de tels «monstres» voient le jour.

En revanche, la feuille de route concernant les processeurs Epyc d’AMD – dédiés aux datacenters et aux centres de calcul haute performance – est quant à elle officielle. D’ici à la fin de l’année devraient donc arriver des CPU Epyc avec 96 coeurs Zen 4 (nom de code Genoa), suivis en 2023 de CPU à 128 coeurs (nom de code Bergamo).

Côté fréquence, AMD a organisé une démonstration du jeu Halo Infinite, à la fin de la présentation au CES, et évoquait une fréquence de 5 GHz sur tous les coeurs. On n’en sait pas beaucoup plus pour le moment, mais en toute logique, on s’attend à des améliorations grâce à la gravure à 5 nm.

Faudra-t-il changer de carte mère ?

Oui, car le socket AM5 fait son apparition pour accueillir l’architecture Zen 4 et lui donner toute l’énergie nécessaire pour s’exprimer pleinement. Il adopte le format LGA 1718, qui diffère de la traditionnelle matrice de broches (PGA) employé par AMD jusqu’alors, les interconnexions se densifiant.

Ainsi peut-on compter 30% de broches en plus sur une même surface. Ce qui implique, au passage, que l’on pourra ré-employer un système de refroidissement compatible avec le socket AM4. C’est toujours cela de pris pour ceux qui envisagent de remettre leur machine à jour.

Avec l’arrivée des CPU Zen 4, AMD abandonne le format PGA au profit du LGA, qui permet de densifier les interconnexions.

Deux chipsets verront le jour pour accompagner ce socket : le X670, positionné dans le haut de gamme, et la B650, pour les PC à plus petits prix. Par ailleurs, le bus PCIe 5.0, l’USB 4.0 et la mémoire DDR5 sont notamment pris en charge, histoire que l’architecture Zen 4 soit technologiquement à la page.

Qu’a-t-elle dans le ventre, cette architecture ?

AMD ne s’est que très peu étalé sur le sujet, ne souhaitant pas dévoiler les atouts dans sa manche de façon trop prématurée. La présentation en long, en large et en travers de Zen 4 ne devrait pas survenir avant le milieu de l’année.

Les quelques bribes d’information concernent plutôt la périphérie de l’architecture Zen 4 elle-même. Ainsi, le circuit graphique intégré aux CPU Ryzen 7000 devrait reposer sur la micro-architecture RDNA 2, déjà à l’œuvre dans les cartes Radeon RX6000 et dans les consoles de nouvelle génération.

D’autre part, la fonction RAMP (Ryzen accelerated memory profile), similaire au XMP d’Intel, tirera le meilleur parti de la mémoire DDR5 en facilitant son paramétrage, même au-delà de ses spécifications nominales. Un plus pour les overclockers.

Tout cela mis bout à bout, et compte tenu du procédé à 5 nm, le gain d’IPC (instructions par cycle) serait de l’ordre de 25%, d’après les dernières rumeurs. Encore de belles batailles en perspective avec Intel, qui s’est remis en selle grâce à Alder Lake. Le prochain round qui s’annonce : Ryzen 7000 avec Zen 4 contre Intel Core Raptor Lake de 13e génération ! Matblog sera au rendez-vous pour compter les points.