AMD prepara sorpresas importantes: Zen 3 en 6 nm y APUs basadas en Zen 4 con iGPUs RDNA2

Una hoja de ruta filtrada nos ha dejado una interesante dosis de información sobre el futuro de la arquitectura Zen 3, y también algunos detalles sobre las APUs de nueva generación que la compañía de Sunnyvale tiene previsto lanzar entre 2021 y 2022.

La arquitectura Zen 3 ha marcado un importante avance por parte de AMD. Como recordarán nuestros lectores habituales, dicha arquitectura se ha utilizado en los procesadores Ryzen serie 5000, una serie que ha logrado superar, por fin, el IPC de los procesadores Core de décima generación de Intel, gracias a los cambios que introdujo la compañía de Sunnyvale a nivel de microarquitectura, entre los que destaca, sin duda, la transición a un chiplet de diseño monolítico, que prescinde de la división en dos bloques de cuatro núcleos y 16 MB de caché L3, y pasa a contar con un único bloque de 8 núcleos y 32 MB de caché L3.

AMD ha conseguido dar un paso de gigante con Zen 3 en términos de rendimiento monohilo, y también en materia de eficiencia, pero no ha aumentado el número máximo de núcleos e hilos en sus nuevos procesadores de consumo general. Esto tiene una explicación, y es que al mantener el proceso de fabricación de 7 nm, la compañía de Sunnyvale no tenía el margen necesario para elevar el número de núcleos sin hacer sacrificios importantes a nivel de consumo y de temperaturas.

Por otro lado, tampoco era algo necesario, ya que Intel no ha logrado ir más allá de los 10 núcleos y 20 hilos, y AMD ha conseguido alcanzar configuraciones de 16 núcleos y 32 hilos. Con esto en mente, podemos entender a la perfección que AMD decidiera repetir la configuración del Ryzen 9 3950X en el Ryzen 9 5950X.

Zen 3 tendrá una revisión en proceso de 6 nm

Ese es uno de los datos más interesantes que podemos extraer de la hoja de ruta filtrada, donde aparece una referencia a la arquitectura Zen 3+. Esta mantendría todas las claves de la arquitectura Zen 3, con la única particularidad de que no vendrá fabricada en proceso de 7 nm, sino que dará el salto a los 6 nm.

Tiene sentido, sobre todo teniendo en cuenta que Zen 4, el próximo gran salto de AMD, estará basada en el proceso de 5 nm de TSMC. No creo que AMD aproveche el nuevo proceso de 6 nm para aumentar el número de núcleos e hilos, pero es probable que intente aumentar las frecuencias máximas de trabajo para mejorar un poco más el rendimiento en bruto.

Por contra, Zen 4 sí que debería permitir a AMD romper la barrera de los 16 núcleos y 32 hilos en el mercado de consumo general. Todavía no hay nada definitivo, pero  cabe la posibilidad de que opte por seguir la tendencia que hemos visto en los últimos años, y que el Ryzen 9 6950X (o 7950X, si Zen 3+ se confirma y hay cambio de numeración) llegue a los 32 núcleos y 64 hilos.

Si esta previsión se cumple, Zen 4 mejorará enormemente su rendimiento multihilo, pero también debemos esperar un incremento del rendimiento monohilo. No tengo claro hasta qué punto será capaz AMD de mejorar el IPC frente a Zen 3, aunque tras ver los cambios que introdujo con dicha arquitectura creo que el aumento de la cantidad total de memoria caché L3 podrá ser una de sus claves más importantes en ese sentido. ¿No sabes qué es la memoria caché ni por qué es tan importante? Pues no te pierdas este artículo.

APUs Zen 4 y RDNA 2 compatibles con DDR5 en 2022

La parte más interesante de toda la información que recoge la hoja de ruta es, sin duda, la referencia a las APUs de nueva generación con CPU Zen 4 y GPU RDNA 2. Como sabrán muchos de nuestros lectores, AMD lleva mucho tiempo «atascada» con la arquitectura GCN en sus soluciones integradas. Esto tiene una explicación, y es que este tipo de unidades gráficas afrontan un importante cuello de botella al recurrir a la memoria RAM del sistema, lo que hace que no resulte rentable aumentar su potencia de forma desmesurada.

Podemos poner un ejemplo sencillo para entenderlo sin problema. Piensa en la GeForce GT 1030 en su versión con memoria DDR4 y la versión con GDDR5. Ambas tienen la misma unidad gráfica, el mismo número de shaders, unidades de textura y de rasterizado, pero la primera utiliza memoria gráfica mucho más lenta y tiene un ancho de banda de apenas 16 GB/s, mientras que la segunda utiliza memoria rápida y tiene un ancho de banda de 48 GB/s. Pues bien, esto marca una diferencia tan grande que la versión con GDDR5 ofrece hasta el doble de rendimiento.

Si AMD utilizase GPUs RDNA 2, más avanzadas y potentes que las actuales Vega, basadas en GCN, se toparía con ese cuello de botella al que hemos hecho referencia, con la limitación derivada del ancho de banda que presenta la memoria DDR4. Por ejemplo, una configuración de DDR4 en doble canal (bus de 128 bits) a 2.133 MHz nos deja un ancho de banda de apenas 34 GB/s.

Ese importante cuello de botella seguirá existiendo cuando se produzca la llegada de la memoria DDR5, pero será mucho menos marcado, ya que esta memoria doblará la velocidad de trabajo frente a la DDR4, lo que significa que arrancará en los 4.266 MHz. Así, una configuración con 16 GB de DDR5 a 4.266 MHz configurada en doble canal tendría un ancho de banda de 68 GB/s.

Todavía es pronto para sacar conclusiones, pero si se confirma esa unión de CPU Zen 4 y GPU RDNA 2 podríamos estar ante uno de los mayores avances de AMD en el sector APU desde la introducción de los modelos de primera generación, que abandonaron la vetusta arquitectura Bulldozer (en su revisión Excavator) para utilizar la revolucionaria Zen.

En principio, la arquitectura Zen 3+ debería ser compatible con todas las placas base actuales que soportan procesadores Ryzen 5000, lo que incluiría a los modelos basados en el chipset B450 y superiores. Con Zen 4 tengo mis dudas, aunque creo que lo más probable es que el soporte se limite a las placas base con chipset serie 500 y superiores. Obvia decir que para utilizar memoria DDR5 necesitaremos comprar una placa base nueva.