젠 3

젠 3는 AMD의 CPU 마이크로아키텍처에 대한 이름으로, 2020년 11월 5일에 출시되었다. 젠 2의 후속작이며, 칩렛에는 TSMC의 7 nm 공정을 사용하고 서버 칩의 I/O 다이에는 글로벌파운드리스의 14 nm 공정, 데스크톱 칩에는 12 nm 공정을 사용한다. 젠 3는 라이젠 5000 주류 데스크톱 프로세서("Vermeer"라는 코드명)와 Epyc 서버 프로세서("Milan"이라는 코드명)에 전력을 공급한다. 젠 3는 500 시리즈 칩셋을 사용하는 마더보드에서 지원되며, 400 시리즈 보드도 특정 바이오스를 통해 특정 B450/X470 마더보드에서 지원되었다. 젠 3는 AMD가 DDR5 메모리와 새로운 소켓(데스크톱 "Ryzen" 칩용 AM5, EPYC 서버 플랫폼 및 sTRX8용 SP5 및 SP6)으로 전환하기 전의 마지막 마이크로아키텍처이다. AMD에 따르면 젠 3는 평균적으로 클럭당 명령어 처리 횟수 (IPC)가 젠 2보다 19% 높다.

2022년 4월 1일, AMD는 전력 효율성과 전원 관리에 대한 주목할 만한 아키텍처 개선이 특징인 개선된 젠 3+ 아키텍처를 사용하는 노트북/모바일용 새로운 라이젠 6000 시리즈를 출시했다. 그리고 조금 더 늦은 2022년 4월 20일, AMD는 PC 제품으로는 처음으로 3D 수직 적층 L3 캐시를 사용하여 게임 성능을 평균 약 +15% 향상시킨 라이젠 7 5800X3D 데스크톱 프로세서를 출시했다. 특히 8코어 젠 3 CCD와 직접 구리-구리 하이브리드 결합되는 TSMC N7 공정으로 제작된 64MB L3 캐시 "3D V 캐시" 다이 형태이다.

 기능 
젠 1/라이젠 1000을 시작으로 2017년 초에 처음 출시된 아키텍처 제품군 이후 젠 CPU 코어의 첫 번째 "대폭적인 재설계"로서, 젠 3는 이전 젠 2 아키텍처에 비해 상당한 아키텍처 개선을 이루었다. 이전 젠 2 아키텍처에 비해 +19%의 매우 큰 IPC 증가와 더불어 더 높은 클럭 속도에 도달할 수 있었다.

젠 2와 마찬가지로 젠 3는 최대 2개의 코어 컴플렉스 다이(CCD)와 I/O 컴포넌트가 포함된 별도의 I/O 다이로 구성된다. 젠 3 CCD는 8개의 CPU 코어와 32MB의 공유 L3 캐시가 포함된 단일 코어 컴플렉스(CCX)로 구성된다. 이는 각 CCD가 각각 4개의 코어와 16MB의 L3 캐시를 포함하는 2개의 CCX로 구성된 젠 2와는 대조적이다. 새로운 구성은 CCX의 모든 8개 코어가 Infinity Fabric을 통해 I/O 다이를 사용하지 않고 서로 직접 통신하고 L3 캐시와 통신할 수 있도록 한다.

젠 3(AMD의 RDNA 2 GPU와 함께)는 PCIe2.0에서 도입된 선택적 기능인 Resizable BAR를 구현했으며, Smart Access Memory(SAM)라는 브랜드로 출시되었다. 이 기술을 통해 CPU는 호환되는 비디오 카드의 모든 VRAM에 직접 액세스할 수 있다. 이후 인텔과 엔비디아도 이 기능을 구현했다.

젠 3에서는 단일 32MB L3 캐시 풀이 칩렛의 모든 8개 코어에서 공유되는 반면, 젠 2에서는 각 코어 컴플렉스의 4개 코어에서 공유되는 두 개의 16MB 풀이 각 칩렛당 두 개 있었다. 이 새로운 구성은 캐시 히트율을 향상시키고 코어 간 캐시 데이터 교환이 필요한 상황에서의 성능을 향상시키지만, 젠 2의 39사이클에서 46 클럭 사이클로 캐시 지연 시간을 증가시키고 코어당 캐시 대역폭을 절반으로 줄인다. 하지만 두 문제 모두 더 높은 클럭 속도로 부분적으로 완화된다. 전력 소비 문제로 인해 8개 코어 전체의 총 캐시 대역폭은 동일하게 유지된다. L2 캐시 용량과 지연 시간은 512KB 및 12사이클로 동일하다. 모든 캐시 읽기 및 쓰기 작업은 사이클당 32바이트로 수행된다.

2022년 4월 20일, AMD는 R7 5800X3D를 출시했다. 이 제품은 데스크톱 PC 제품으로는 처음으로 3D 적층 수직 L3 캐시를 특징으로 한다. 추가 64MB는 8코어 젠 3 CCD의 일반적인 32MB 위에 직접 구리-구리 하이브리드 결합된 TSMC N7 (7nm) "3D V 캐시" 다이를 통해 제공되어 CPU의 총 L3 캐시 용량을 96MB로 늘리고 특히 게임 성능을 크게 향상시켰다. 이제 동시대 하이엔드 소비자 프로세서와 경쟁하며 훨씬 더 전력 효율적이고 저렴한 DDR4 메모리를 사용하는 구형, 저렴한 마더보드에서 실행된다. 그리고 여러 다이에 걸쳐 있으며 세 배나 더 크지만 (96MB vs 32MB), L3 캐시의 성능은 거의 동일하게 유지된다. X3D는 단지 추가적인 3~4 사이클의 지연 시간을 통해 약 ≈+2ns만 추가한다. 이후 하위 시장 부문용 라이젠 5 5600X3D 및 라이젠 7 5700X3D가 출시되었고, 새로운 소켓 AM5 플랫폼의 3D V 캐시 탑재 젠 4 프로세서인 라이젠 7000X3D 제품군이 뒤를 이었다.

 개선 사항 
섬네일|right|upright=2.0|젠 2와 젠 3의 CCD 레이아웃 비교
젠 3는 젠 2에 비해 다음과 같은 개선 사항을 갖는다.

 클럭당 명령어 처리 횟수 19% 증가
 기본 코어 칩렛은 단일 8코어 복합체(젠 2에서는 두 개의 4코어 복합체)를 갖는다.
 젠 2에서는 각 코어 복합체에 4코어씩 공유되는 두 개의 16MB 풀이 있던 반면, 칩렛의 모든 8코어에 동등하게 사용 가능한 통합 32MB L3 캐시 풀
 모바일에서: 통합 16MB L3
 통합 8코어 CCX (CCD당 2개의 4코어 CCX에서)
 분기 예측 대역폭 증가. L1 분기 대상 버퍼 크기가 1024개 항목으로 증가 (젠 2에서는 512개)
 새로운 명령어
 VAES256비트 벡터 AES 명령어 
 INVLPGB광역 TLB 플러싱
 CET_SS제어 흐름 강화 기술 / 그림자 스택
 정수 단위 개선
 96개 항목 정수 스케줄러 (92개에서 증가)
 192개 항목 물리 레지스터 파일 (180개에서 증가)
 사이클당 10개 명령어 발행 (7개에서 증가)
 256개 항목 재정렬 버퍼 (224개에서 증가)
 DIV/IDIV 연산을 위한 더 적은 사이클 (16...46에서 10...20)
 부동 소수점 단위 개선
 6개 μOP 디스패치 폭 (4개에서 증가)
 FMA 지연 시간 1사이클 감소 (5개에서 4개로)
 추가 64MB 3D 수직 적층 밀집 라이브러리 L3 캐시 (-X3D 모델에서)

 제품 
섬네일|200px|AMD 라이젠 7 5800X
2020년 10월 8일, AMD는 젠 3 기반 데스크톱 라이젠 프로세서 4종을 발표했으며, 라이젠 5 1종, 라이젠 7 1종, 라이젠 9 2종의 CPU와 6~16코어를 특징으로 한다.

 데스크톱 CPU 
라이젠 5000 시리즈 데스크톱 CPU는 Vermeer라는 코드명을 갖는다. 두 번째 표의 모델은 통합 GPU가 비활성화된 세잔 AMD APU를 기반으로 한다. 한편 라이젠 스레드리퍼 프로 5000 시리즈는 샤갈이라는 코드명을 갖는다.

5100, 5500, 5700은 비프로 라이젠 5000 데스크톱 APU처럼 ECC를 지원하지 않는다.

 데스크톱 APU 
 세잔 

 모바일 APU 
 세잔 

 바르셀로 

 바르셀로-R 

 임베디드 CPU 

 서버 CPU 
젠 3 기반의 Epyc 서버 라인업 칩은 밀란이라는 이름이며 SP3 소켓을 사용하는 마지막 세대 칩이다. Epyc 밀란은 2021년 3월 15일에 출시되었다.

 젠 3+ 

젠 3+(Zen 3+)는 젠 3 마이크로아키텍처의 리프레시 버전의 코드명으로, 전력 효율성 개선에 중점을 둔다. 2022년 4월에 라이젠 6000 시리즈 모바일 프로세서와 함께 출시되었다.

 기능 및 개선 사항 

젠 3+는 젠 3에 비해 50가지의 새롭거나 향상된 전원 관리 기능을 가지며, 적응형 전원 관리 프레임워크와 새로운 딥 슬립 상태도 제공한다. 이러한 기능들을 통해 유휴 상태와 부하 상태 모두에서 효율성이 향상되어 젠 3에 비해 와트당 성능이 최대 30% 증가하고 배터리 수명이 길어진다.

IPC는 젠 3와 동일하다. 라이젠 6000이 라이젠 5000 모바일 프로세서보다 성능이 향상된 것은 효율성이 높아졌기 때문이며 (따라서 노트북과 같은 전력 제한 폼팩터에서 성능 향상), 더 작은 TSMC N6 노드로 제작되어 클럭 속도가 향상되었기 때문이다.

렘브란트의 젠 3+ 구현은 DDR5 및 LPDDR5 메모리도 지원한다.

 제품 

 렘브란트 
2022년 4월 1일, AMD는 렘브란트라는 코드명을 갖는 라이젠 6000 시리즈 모바일 APU를 출시했다. 노트북용 APU로는 처음으로 PCIe 4.0 및 DDR5/LPDDR5를 도입했으며, PC에 RDNA2 통합 그래픽을 도입했다. TSMC의 6nm 노드에서 제작된다.

 렘브란트-R 
렘브란트-R은 렘브란트 코드명을 갖는 프로세서의 리프레시 버전으로, 2023년 1월에 라이젠 7035 시리즈 모바일 APU로 출시되었다.

 각주 

분류:AMD x86 마이크로프로세서
분류:AMD 마이크로아키텍처
분류:X86 마이크로아키텍처