AMDが新アーキテクチャの「Zen 5アーキテクチャ」＆Zen 5採用のAI PC向けプロセッサ「Ryzen AI 300」＆デスクトップ向けプロセッサ「Ryzen 9000」の詳細を発表

2024年6月にAMDが発表した、Zen 5アーキテクチャおよびZen 5採用のモバイル向けプロセッサシリーズ「Ryzen AI 300」＆デスクトップ向けプロセッサシリーズ「Ryzen 9000」の詳細が明かされました。
Devices hit the market with new AMD Ryzen AI 300 Series chips | Windows Experience Blog
https://blogs.windows.com/windowsexperience/2024/07/15/devices-hit-the-market-with-new-amd-ryzen-ai-300-series-chips/
The AMD Zen 5 Microarchitecture: Powering Ryzen AI 300 Series For Mobile and Ryzen 9000 for Desktop
https://www.anandtech.com/show/21469/amd-details-ryzen-ai-300-series-for-mobile-strix-point-with-rdna-35-igpu-xdna-2-npu
AMD teases Ryzen 9000 performance ahead of July 31 launch, details B850 and B840 chipsets | TechSpot
https://www.techspot.com/news/103823-amd-teases-ryzen-7-9700x-performance-ahead-july.html
AMD deep-dives Zen 5 architecture — Ryzen 9000 and AI 300 benchmarks, RDNA 3.5 GPU, XDNA 2, and more | Tom's Hardware
https://www.tomshardware.com/pc-components/cpus/amd-deep-dives-zen-5-ryzen-9000-and-strix-point-cpu-rdna-35-gpu-and-xdna-2-architectures
AMD Ryzen 9000 Series Detailed, Releases July 31 - GameSpot
https://www.gamespot.com/articles/amd-ryzen-9000-series-detailed-releases-july-31/1100-6524977/
AMD shares details on Zen 5 with new Ryzen 9000 CPUs arriving July 31
https://www.xda-developers.com/amd-zen-5-tech-day/
AMD Zen 5 Architecture Reveal: A Ryzen 9000 And Ryzen AI 300 Deep Dive | HotHardware
https://hothardware.com/reviews/amd-ryzen-ai-zen-5-architecture-overview
AMD Confirms Ryzen 9000 Series Specs And Launch Date for July 31st, an overview
https://www.guru3d.com/review/amd-confirms-ryzen-9000-series-specs-and-launch-date-for-july-31st-keeps-pricing-undisclosed/
AMD Rzyen 9000 Zen 5 CPUs Announced - ServeTheHome
https://www.servethehome.com/amd-rzyen-9000-zen-5-cpus-announced/
'Zen 5' Microarchitecture Explained: Here Comes the Fast, Efficient AMD Ryzen 9000 | PCMag
https://www.pcmag.com/news/zen-5-microarchitecture-explained-here-comes-the-fast-efficient-amd-ryzen
Hey, AMD: It's time for Ryzen's rebel moment | PCWorld
https://www.pcworld.com/article/2395297
AMD Ryzen AI 300: Competition for Intel and Qualcomm Copilot+ Laptops?
https://www.cgmagonline.com/news/amd-ryzen-ai-300-laptop-cpu/
AMD Ryzen 9000 "Zen 5" Desktop CPUs Officially Launch on 31st July: Lower Power & Cooler, New Overclocking Features, 9950X, 9900X, 9700X, 9600X Performance & 3D V-Cache Comparisons
https://wccftech.com/amd-ryzen-9000-zen-5-desktop-cpus-official-launch-31st-july-9950x-9900x-9700x-9600x-performance-3d-v-cache/
AMD's making overclocking fun again with Zen 5 and Ryzen 9000 - OC3D
https://overclock3d.net/news/cpu_mainboard/amds-making-overclocking-fun-again-with-zen-5-and-ryzen-9000/
Everything we learned at AMD’s Zen 5 tech day | KitGuru
https://www.kitguru.net/components/cpu/matthew-wilson/everything-we-learned-at-amds-zen-5-tech-day/
AMD Zen 5 Overview With Ryzen 9000 Series & Ryzen AI 300 Review - Phoronix
https://www.phoronix.com/review/amd-zen5-ryzen-9000
AMD confirms launch date for Zen 5-based Ryzen 9000 desktop processors - NotebookCheck.net News
https://www.notebookcheck.net/AMD-confirms-launch-date-for-Zen-5-based-Ryzen-9000-desktop-processors.863515.0.html
◆Zen 5アーキテクチャ
AMDのモバイル向けプロセッサであるRyzen AI 300シリーズとデスクトップ向けプロセッサのRyzen 9000シリーズは、どちらも最新のZen 5アーキテクチャを採用しており、パフォーマンスと効率性を大幅に向上させています。Ryzen AI 300シリーズの最大の改善点は、MicrosoftのAI PCである「Copilot＋ PC」に対応するべく、XDNA 2 NPUを統合しているという点です。これにより、Ryzen AI 300シリーズは最大50TOPSのAIパフォーマンスを実現することが可能となります。
Zen 5アーキテクチャの重要な機能にはデュアルパイプフェッチが含まれるそうです。AMDが高度な分岐予測(Advanced Branch Prediction)と呼んでいる機能とデュアルパイプフェッチを組み合わせることで、レイテンシー(遅延)を低減し、精度とスループットが向上するよう設計されています。強化された命令キャッシュレイテンシーと帯域幅の最適化により、精度を犠牲にすることなくデータの流れと処理速度を向上させることも可能です。

Zen 5の整数演算パフォーマンスはZen 4よりもアップグレードされており、Zen 5は8ワイドのディスパッチ／リタイアシステムを備えています。Zen 5の内部的な改良には、ALUスケジューラによって制御される6つのALUと3つの乗算器や、より大きな実行ウィンドウも含まれています。

その他のZen 5の機能強化には、Zen 4よりもデータ帯域幅が広く、4サイクルのロードにも対応できる48KBの12ウェイL1データキャッシュが搭載されている点などがあります。前世代のZen 4と比べると、L1キャッシュで利用できる最大帯域幅が2​​倍となり、浮動小数点ユニットも2倍になっているとのことです。なお、AMDはデータプリフェッチャも改良しており、より高速で信頼性の高いデータアクセスと処理を実現したと主張しています。

さらに、Zen 5では命令アーキテクチャにAVX-512を採用しており、これに完全な512ビットAIデータパスと、6つのパイプラインを備えた2サイクルレイテンシーFADDが導入されています。Zen 4でもAVX-512をサポートしていますが、これは互いに連携して動作する2つの256ビットデータパスを使用しています。これに対して、Zen 5のAVX-512は完全な512ビットデータパスを実現しているため、テクノロジーメディアのAnandtechは「歓迎すべき改善点」と称賛しています。

Zen 5はZen 4と比較してIPCが平均16％向上しているとAMDは主張しています。以下はAMDが内部でZen 5とZen 4のパフォーマンスを比較するために利用したゲームやベンチマークソフトごとのIPCの上昇率をまとめたグラフ。ベンチマークソフトのGeekbench 5.4では平均35％もIPCが向上しています。

フル機能の「Zen 5」コアはTSMCの4nmプロセスで製造され、よりコンパクトで電力効率に優れた「Zen 5c」コアはTSMCの3nmプロセステクノロジーで製造されます。AMDの次期第5世代EPYC CPUである「Turin」は、2024年後半に発売予定で、最大192個のZen 5コアを搭載します。

◆Ryzen AI 300シリーズ
Ryzen AI 300シリーズとしては、「Ryzen AI 9 HX 370」と「Ryzen AI 9 365」が発表されています。2つの詳細なスペックは以下の通り。下位モデルのRyzen AI 9 365は高効率コアであるZen 5cの数が少ないです。
 コアベース周波数ターボ周波数L3キャッシュグラフィックスNPUTDPRyzen AI 9 HX 370Zen 5×4
Zen5c×8
(24スレッド)2.0GHz5.1GHz24MBRadeon 890M
16CUXDNA 2
(50TOPS)15～54WRyzen AI 9 365Zen 5×4
Zen5c×6
(20スレッド)2.0GHz5.0GHz24MBRadeon 880M
12CUXDNA 2
(50TOPS)15～54W
AMDは競合製品であるIntel Core Ultra 9およびSnapdragon X Eliteと、Ryzen AI 9 HX 370のパフォーマンスを比較したグラフも公開しています。
ベンチマークソフト

動画のエンコードや3Dレンダリングなどのコンテンツ生成

ゲームパフォーマンスのすべてで競合製品を上回るパフォーマンスを実現しています。

記事作成時点ではRyzen AI 300シリーズに含まれるのは上記の2モデルのみですが、TDPが15～54Wとかなり幅広いため、薄型軽量のモバイルノートPCからデスクトップPC替わりに使用するようなハイスペックなノートPCまで、幅広いノートPCでRyzen AI 300シリーズが採用されることになると目されています。
◆Ryzen 9000シリーズ
Ryzen 9000シリーズとしては、「Ryzen 9 9950X」「Ryzen 9 9900X」「Ryzen 7 9700X」「Ryzen 5 9600X」という4つのモデルが発表されています。これらは2024年7月31日に発売予定です。
Ryzen 9000シリーズとして発表された4つのプロセッサの詳細なスペックは以下の通り。
 コア/スレッドベース周波数ターボ周波数L2キャッシュL3キャッシュメモリサポートTDPMSRPRyzen 9 9950X16コア/32スレッド4.3GHz5.7GHz16MB64MBDDR5-5600170WTBCRyzen 9 9900X12コア/24スレッド4.4GHz5.6GHz12MB64MBDDR5-5600120WTBCRyzen 7 9700X8コア/16スレッド3.8GHz5.5GHz8MB32MBDDR5-560065WTBCRyzen 5 9600X6コア/12スレッド3.9GHz5.4GHz6MB32MBDDR5-560065WTBC
Intel Core i9 14900KとRyzen 9 9900Xのパフォーマンスを比較したグラフ。

Intel Core i7 14700KとRyzen 7 9700Xのパフォーマンスを比較したグラフ。

Intel Core i5 14500KとRyzen 5 9600Xのパフォーマンスを比較したグラフ。

この他、Ryzen 9000シリーズにはZen 3以降のCPUに搭載されていた「Curve Optimizer」の改良版である、「Curve Shaper」と呼ばれる新しいオーバークロック機能が導入されます。Curve Shaperを使用することで15の異なる周波数および温度帯域で電圧曲線を微調整することができるようになり、ユーザーは安定して電力やCPU周波数を制御することが可能となります。Curve Shaperの登場により、ユーザーはRyzen 9000シリーズの性能を限界ギリギリまで発揮させることが可能となるわけです。