Zen 3, Advanced Micro Devices (AMD) tarafından geliştirilen bir x86 işlemci mikromimarisidir. Kasım 2020'de piyasaya sürülen Zen 3, Zen 2'nin halefi olup Zen 4 mimarisi tarafından takip edilmektedir. TSMC N7 (7 nm) üretim süreciyle üretilen Zen 3, yongacık (chiplet) tasarım yaklaşımını sürdürmekte ve AMD'nin EPYC sunucu, Ryzen masaüstü ve iş istasyonu işlemcilerinde kullanılmaktadır.
Zen 3'ün en önemli mimari yeniliği, çekirdek kompleksi (CCX) yapısının yeniden tasarlanmasıdır. Zen 2'de CCD (yongacık kırmığı) başına iki ayrı 4 çekirdekli CCX ve iki ayrı 16 MB L3 önbellek havuzu bulunurken, Zen 3'te bu yapı birleştirilmiş tek bir 8 çekirdekli CCX ve 32 MB paylaşımlı L3 önbelleğe dönüştürülmüştür. Bu tasarım değişikliği, önbellek gecikmesini belirgin ölçüde azaltmış ve özellikle oyun başarımını iyileştirmiştir.
Mimari
Zen 3, Zen 2'ye kıyasla ortalama %19 daha yüksek buyruk/çevrim (IPC) artışı sunmaktadır. Bu iyileştirme; yeniden tasarlanmış ön uç, geliştirilmiş dal öngörücü, daha geniş yürütme ardışık düzeni ve yeniden yapılandırılmış bellek erişim birimleri sayesinde elde edilmiştir.
Ön uç ve dal öngörücü
Zen 3'te 1. düzey dallanma hedef ara belleği (BTB) kapasitesi 1024 girişe çıkarılmıştır (Zen 2'de 512 girişti). Buyruk getirme bantgenişliği artırılmış; buyruk çözümleme ve dağıtım aşamaları iyileştirilmiştir.
Yürütme birimi
Zen 3, çoklu buyruk başlatımlı (süperskalar) ve sıra dışı yürütme destekli bir mikromimaridir. Temel yürütme parametrelerindeki değişiklikler şöyledir:
| Parametre | Zen 2 | Zen 3 |
|---|---|---|
| Çevrim başına buyruk gönderimi | 7 | 10 |
| Yeniden sıralama belleği (ROB) | 224 giriş | 256 giriş |
| Tamsayı zamanlayıcı | 92 giriş | 96 giriş |
| Fiziksel yazmaç kütüğü | 180 giriş | 192 giriş |
| FMA gecikmesi | 5 çevrim | 4 çevrim |
| Kayan noktalı dağıtım genişliği | 4 | 6 |
Kayan noktalı sayı işlem birimi, Zen 2'ye göre daha geniş bir dağıtım yoluna kavuşturulmuş; bu sayede vektör ve bilimsel hesaplama başarımı artırılmıştır.
Önbellek düzeni
Zen 3'teki en köklü mimari değişiklik önbellek hiyerarşisindedir. Her çekirdekte 32 KB buyruk + 32 KB veri olmak üzere 64 KB 1. düzey (L1) ve 512 KB 2. düzey (L2) önbellek bulunmaktadır. 3. düzey (L3) önbellek ise CCD başına 32 MB olarak tek bir havuzda birleştirilmiştir.
Zen 2'de bir CCD içinde iki ayrı CCX bulunduğundan, farklı CCX'lere ait çekirdekler arasındaki önbellek erişimi ek gecikmeye yol açmaktaydı. Zen 3'te tüm 8 çekirdek tek bir CCX altında ortaklaşa 32 MB L3 önbelleğe doğrudan erişebildiğinden bu gecikme ortadan kalkmıştır. Özellikle önbellek duyarlı oyun yükleri için bu değişiklik belirgin başarım artışı sağlamıştır.
Üç boyutlu yığılmış önbellek (3D V-Cache)
AMD, Zen 3 mimarisini temel alan bazı işlemcilerde üç boyutlu yığılmış önbellek (İngilizce: 3D V-Cache) teknolojisini uygulamıştır. Bu yöntemde ek bir 64 MB SRAM yığını, mevcut 32 MB L3 önbelleğin üzerine TSMC'nin SoIC bağlama süreciyle dikey olarak yerleştirilmektedir. Böylece toplam L3 önbellek kapasitesi 96 MB'a ulaşmaktadır.
3D V-Cache, sunucu segmentinde EPYC 7003 "Milan-X" işlemcilerinde ve masaüstü segmentinde Ryzen 7 5800X3D'de kullanılmıştır.
Üretim süreci
Zen 3 çekirdek kırmıkları TSMC'nin N7 (7 nm) üretim düğümünde üretilmektedir. Bu düğüm, Zen 2'de kullanılan TSMC 7 nm sürecinin iyileştirilmiş bir sürümüdür ve transistör yoğunluğu ile güç verimliliği açısından ek kazanımlar sunmaktadır.
Yongacık mimarisinde CCD (Core Chiplet Die) TSMC N7'de, G/Ç kırmığı (IOD) ise farklı bir süreçte üretilmektedir: masaüstü Vermeer işlemcilerinde GlobalFoundries 12 nm, EPYC Milan sunucu işlemcilerinde GlobalFoundries 14 nm IOD kullanılmaktadır.
Ürünler
| Kod adı | Bölüm | İşlemci serisi | Yıl |
|---|---|---|---|
| Vermeer | Masaüstü | Ryzen 5000 (5600X, 5800X, 5900X, 5950X; ayrıca 5800X3D) | 2020–2024 |
| Cézanne | Masaüstü APU / Dizüstü | Ryzen 5000G, Ryzen 5000H/HS/U | 2021–2022 |
| Milan | Sunucu (EPYC) | EPYC 7003 serisi (Milan ve Milan-X) | 2021 |
| Chagall | İş istasyonu | Ryzen Threadripper PRO 5000 | 2022 |
| Barceló | Dizüstü | Ryzen 5000U (düşük güç) | 2022 |
Ryzen 7 5800X3D, Zen 3 mimarisi üzerine 3D V-Cache teknolojisi eklenerek 2022 yılında piyasaya sürülmüş ve oyun başarımında önceki nesillere kıyasla belirgin artış sağlamıştır.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ a b "AMD Ryzen 5000 and Zen 3 on Nov 5th: 19% IPC Claims, Best Gaming CPU" (İngilizce). AnandTech. 9 Ekim 2020. 9 Aralık 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Haziran 2026.
- ^ "AMD "Zen 3" Core Architecture" (İngilizce). AMD. 3 Mart 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Haziran 2026.
- ^ "AMD Ryzen 9 5950X and 5900X Review" (İngilizce). Tom's Hardware. 26 Kasım 2020. 9 Şubat 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Haziran 2026.
- ^ "AMD Zen 3 Ryzen Deep Dive Review" (İngilizce). AnandTech. 5 Kasım 2020. 25 Şubat 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Haziran 2026. [ölü/kırık bağlantı]
- ^ "AMD Launches the Ultimate Gaming Processor" (İngilizce). AMD Investor Relations. 15 Mart 2021. 3 Şubat 2025 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Haziran 2026.
- ^ "AMD Ryzen 7 5800X3D Review" (İngilizce). Tom's Hardware. 25 Haziran 2022. 6 Haziran 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Haziran 2026.
- ^ "A long look at AMD's Zen 3 core and chips" (İngilizce). SemiAccurate. 7 Kasım 2020. 11 Nisan 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Haziran 2026.