Processeurs Zen 4 : notre comparatif des CPU Ryzen, Threadripper et EPYC d’AMD

Entre les Ryzen (Pro) 7000, les Threadripper (Pro) 7000 et les EPYC 9004, AMD propose de nombreuses déclinaisons de son architecture Zen 4. Il y en a pour tous les goûts ou presque : de 6 à 96 cœurs, de 32 Mo à plus de 1 Go de cache L3, de 2 à 12 canaux pour la DDR5, avec des fonctionnalités « Pro », etc. Nous avons regroupé de nombreuses caractéristiques techniques dans un tableau (pour les PC de bureau), avec des explications. 

Hier, AMD a annoncé ses nouveaux processeurs Threadripper pour les stations de travail. Il y a deux versions – Threadripper Pro 7000 WX et Threadripper 7000X – ils se partagent le même socket sTR5, mais qui ne sont pas tous compatibles avec les mêmes cartes mères. Ils viennent compléter la gamme de Ryzen (Pro) 7000 et EPYC 9004 de 4e génération.

Des cœurs Zen 4 par paquets de 8, avec 32 Mo de L3

Tous ces processeurs ont en commun d’utiliser l’architecture Zen 4 d’AMD, la dernière en date. Nous laissons volontairement de côté les processeurs EPYC 8004 et EPYC 97x4 (Bergamo), car ils exploitent des cœurs différents Zen 4c, une version allégée permettant d’augmenter la densité jusqu’à 128C/256, avec des performances moindres. 

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Dans la pratique, les cœurs Zen 4 sont regroupés par paquets de huit pour former un Core Complex (CCX). Chaque cœur dispose de 64 ko de cache L1 et de 1 Mo de cache L2. AMD ajoute ensuite 32 Mo de cache L3 partagé.

3D V-Cache : jusqu’à 64 Mo de cache L3 en plus pour les CCD

Jusqu’à 64 Mo de cache L3 supplémentaires peuvent être installés, grâce à la technologie 3D V-Cache du fabricant. 3D, car la mémoire est « posée » sur une couche au-dessus des cœurs, un peu comme les fabricants de NAND qui empilent des couches.

Un CCD d’AMD avec huit cœurs Zen 4, le cache L2 dédié et le cache L3 partagé

L’ensemble (cœurs et cache) est assemblé pour former un CCD. Jusqu’à 12 CCD peuvent prendre place sur le die du processeur. On obtient donc un maximum de 96 cœurs par CPU (12 CCD x 8 cœurs). Pour rappel, avec Zen 4c, la composition est différente. On retrouve 16 cœurs par CCD, avec un maximum de 8 CCD par die, soit 128 cœurs au total (on vous laisse vérifier le calcul).

Interro surprise : combien de cache L3 au maximum peut avoir un CPU Zen 4 ? La bonne réponse est 1 152 Mo… et c’est le cas de l’EPYC 9684X, le plus imposant des CPU avec ses 96 cœurs (et aussi le plus cher : 14 756 dollars l’unité lorsque vous en achetez au moins un millier). Avec 96 cœurs, la configuration interne ne fait aucun doute : 12 CCD (le maximum), tous avec 64 Mo de 3D V-Cache en plus des 32 Mo de base. Cela donne bien un total de 1 152 Mo (12x (32 + 64)).

Nomenclature d’AMD : « 3D », « X », « P », « F »… 

Les processeurs avec 3D V-Cache sont identifiés par un « 3D » à la fin de la référence des Ryzen, ou un « X » dans le cas des EPYC. Mais attention, le « X » à la fin des Ryzen et des Threadripper ne signifie pas qu’ils profitent de 3D V-Cache. Pour les Ryzen, cela indique des fréquences plus élevées et l'absence du ventirad Wraith Prism. 

Puisqu’on est dans les petits noms, quelques autres indications. Le « P » à la fin des EPYC (9354P, 9454P, 9554P…) indique que ces processeurs ne fonctionnent qu’en mode 1P, c’est-à-dire un seul CPU par carte mère. Pour en installer deux (sur une carte mère compatible), il faut un processeur 2P au moins, ce qui est le cas de tous les EPYC,  sauf ceux avec un « P » à la fin de la référence (ils sont peu nombreux).

Attention, une partie de cette image parle aussi des Zen 4c

Il y a ensuite les CPU EPYC qui se terminent avec un « F ». Il s’agit ici d’utiliser moins de cœurs par CCD afin de mieux répartir la chaleur au sein de la puce et pouvoir augmenter les fréquences. Par exemple, l’EPYC 9174F utilise huit CCD, mais avec deux cœurs seulement par CCD, soit au final 16C/32T, alors qu’on pourrait grimper jusqu’à 64C/128T avec exactement la même puce en utilisant les 8 cœurs de chaque CCD. 

L’EPYC 9174F peut ainsi monter jusqu’à 4,1 GHz en fréquence de base et 4,15 GHz en boost (notez la très faible différence), contre respectivement 3,0 et 3,7 GHz pour l’EPYC 9124 qui a lui aussi 16C/32T. Les EPYC « F » sont disponibles jusqu’à 48 cœurs maximum. C’est la même chose avec le Ryzen 5 7500F ? Non, ce serait trop simple. Ce processeur n’a pas de partie graphique intégrée contrairement aux autres Ryzen 7000. 

Notez enfin que, dans le cas des EPYC, AMD ne précise pas sur ses fiches produit la composition interne en CCD/X, et le nombre de cœurs ne permet pas toujours de le déduire de manière fiable. En effet, pour 64 cœurs, AMD a besoin d’au moins 8 CCD, mais il peut aussi en prendre 10 ou 12. Idem pour 24 cœurs, 3 CCD suffisent en théorie, mais rien ne dit qu’ils ne sont pas plus nombreux.

Dans la même veine, AMD ne donne pas d’informations sur la superficie des CCD et du die I/O. Nous tâcherons d’en savoir plus auprès du fabricant.

Le tableau, le tableau, le tableau 

Pour finir, voici le tableau récapitulatif des CPU Zen 4. Comme toujours, n’hésitez pas à nous préciser si vous souhaitez qu’on le complète avec d’autres informations. Nous essayerons de le faire dans la mesure du possible ! 

Deux remarques sur le tableau. Nous avons mis les caractéristiques du processeur, mais la plateforme peut avoir une influence. Un Threadripper 7000WS sur une carte mère TRX50 par exemple, avec 4 canaux DDR5 et 88 lignes PCIe 5.0 « seulement ».

Pour le tarif, il s’agit soit de celui indiqué par AMD (à l’unité, mais pour l’achat de 1 000 pièces dans le cas des EPYC), soit celui de la boutique en ligne officielle du constructeur.