AMD Ryzen 7 5800X3D ufficiale: quanto costa, quando arriva e dove potete installarlo

AMD ha annunciato che il nuovo microprocessore Ryzen 7 5800X3D sarà disponibile sul mercato dal 20 aprile a un prezzo di 449 dollari (senza dissipatore in bundle). Il Ryzen 7 5800X3D è il primo processore al mondo che si sviluppa in verticale, infatti abbiamo uno strato di memoria SRAM sopra il die (nel gergo di AMD, CCD) che serve a espandere la cache L3 già presente in buona quantità all'interno della CPU.

L'azienda statunitense chiama questa tecnologia 3D V-Cache e le ha dato un compito tanto semplice quanto importante: mantenere quanti più dati in prossimità dei core di calcolo, riducendo quindi il ricorso alla memoria RAM esterna. In questo modo i calcoli avvengono più velocemente, con un beneficio per le prestazioni finali.

Non è un caso che il processore si chiami quindi X3D, in quanto aggiunge "qualcosa di 3D" un processore Ryzen 7 5800X. Più precisamente, sopra il CCD con 8 core e 16 thread Zen 3 troviamo ulteriori 64 MB di cache, che si aggiungono ai 32 MB di cache L3 presenti nel processore per un totale di 96 MB. La CPU è impostata a 3,4 GHz di base e 4,5 GHz di boost, ossia 400 e 200 MHz in meno rispetto al Ryzen 7 5800X che conosciamo ormai da tempo. Non cambia il TPD, che rimane pari a 105 Watt.

AMD afferma che il nuovo Ryzen 7 5800X3D è la CPU gaming più veloce sul mercato, ritenendola migliore anche del Core i9-12900K e degli altri modelli della linea Ryzen 5000, anche quelli con più core come il Ryzen 9 5900X. Il Ryzen 7 5800X è, in base ai test interni di AMD, il 15% di media più veloce del 5900X, mentre il raffronto con il 12900K vede una lotta più serrata e molto dovrebbe dipendere dal singolo titolo. Il balzo in avanti, che in certi giochi può essere davvero evidente, è di quelli che ricordano l'arrivo di una nuova architettura. Intel, stando a quanto svelato al CES 2022 di inizio gennaio, intende ribattere con il Core i9-12900KS, versione selezionata del 12900K capace di spingere i P-core sino a 5,5 GHz nei carichi più leggeri. Vedremo se basterà per respingere l'assalto di AMD.

Il Ryzen 7 5800X3D può essere installato sulle motherboard basate su socket AM4 con chipset della serie 300, 400 e 500 - a patto che il produttore della scheda madre pubblichi tra aprile e maggio un BIOS basato sull'AGESA 1.2.0.7 compatibile con il vostro modello di scheda madre.

3D V-Cache, cosa significa

Abbiamo detto che AMD ha messo una memoria SRAM sopra un CCD per dare più cache L3 al processore. Questa è la sintesi, la versione semplificata, ma se preferite qualche dettaglio in più entriamo maggiormente nel merito.

Sopra il chip viene impilato un solo layer di SRAM, ma tecnicamente è possibile accatastare più layer in modo da aumentare ulteriormente la capacità di questa memoria. Secondo AMD questa tecnologia non impatta sulle rese produttive, così come sulle temperature e i consumi, inoltre la cache è controllabile, cioè può essere spenta totalmente quando non in uso. L'aspetto più importante è che agli sviluppatori di software non è richiesto alcun intervento per permettere ai loro programmi di sfruttare la cache in più.

Per fondere il chiplet con la SRAM sopra il Compute die AMD ha usato il processo SoIC di TSMC con un collegamento dielettrico diretto rame su rame delle interconnessioni verticali TSV (through silicon vias) che uniscono i due die. La tecnica scelta non usa dei microbump saldati per il collegamento dei due chip, cosa che facilita un collegamento più denso ed efficiente.

Secondo AMD questa soluzione migliora la densità delle interconnessioni di 200 volte rispetto alle classiche soluzioni di packaging 2D, con un aumento della densità di 15 volte rispetto alle implementazioni 3D microbump e un'efficienza energetica tre volte superiore grazie al legame diretto "rame su rame" tra i due chip. Una bandwidth fino a 2 TB/s tra i due die assicura una latenza ai minimi termini.

Si parla di un "pitch", ossia della distanza tra i collegamenti TSV, di 9 micron - valore paragonabile alla futura tecnologia Foveros Direct (2023) di Intel e decisamente più denso dei 50 micron dell'attuale Foveros impiegata sempre da Intel.

Una tecnica di bonding in due fasi consente a TSMC di fondere i due chip insieme. Nella prima fase si usa un processo idrofilo dielettrico su dielettrico a temperatura ambiente, poi avviene una "ricottura" che lega le connessioni dielettriche. La seconda fase è un legame diretto rame su rame che forma i collegamenti tramite diffusione allo stato solido.

AMD mantiene il chip SRAM centrato sopra la cache L3 dello strato inferiore per ridurre l'esposizione della SRAM al calore dei core della CPU sottostante. Inoltre, tramite lo stesso processo, posiziona del silicio strutturale sopra i core della CPU in modo da uniformare l'altezza del chiplet al fine di garantire un migliore raffreddamento.

3D V-Cache, non solo Ryzen

La tecnologia 3D V-Cache non è una soluzione "one shot" per AMD, quindi non rimane confinata ai Ryzen né si può escludere un suo impiego in futuro. L'azienda statunitense ha già annunciato che in questa prima parte dell'anno arriveranno sul mercato delle CPU EPYC equipaggiate con memoria 3D V-Cache, nome in codice Milan-X.

Come nel caso del 5800X3D, anche le nuove  EPYC con 3D V-Cache non cambiano sul fronte dell'architettura, che rimane quella dei chip Milan (Zen 3). Anche il numero massimo dei core rimane lo stesso, 64. AMD ha dichiarato di aver triplicato la cache L3 a disposizione dei processori, portandola fino a 768 MB. Ai 32 MB integrati in ogni CCD si aggiungono i 64 MB impilati di 3D V-Cache, arrivando così a 96 MB per CCD.

Poiché le CPU EPYC di punta integrano 8 CCD (con 8 core), i 96 MB diventano in totale i 768 MB citati da AMD. A questi si aggiungono la cache L2 e la cache L1, per un massimo di 804 MB per socket. Queste CPU rimangono compatibili con le attuali piattaforme socket SP3, basta infatti aggiornare il BIOS per farle funzionare.

Il risultato di questo miglioramento tecnologico è un aumento prestazionale medio - rispetto agli EPYC odierni - del 50% in diversi carichi di lavoro che fanno capo a settori come l'analisi strutturale, calcoli di fluidinamica, EDA (Electronic Design Automation) e altro ancora.

AMD non ha ancora condiviso i nomi dei modelli e le specifiche tecniche precise dei vari modelli, ma si tratta senz'altro di un interessante aggiornamento prima dell'arrivo delle CPU EPYC di quarta generazione basate su architettura Zen 4, nome in codice Genoa e Bergamo.

Il futuro di AMD dopo il Ryzen 7 5800X3D si chiama Ryzen 7000

Salvo sorprese, il Ryzen 7 5800X3D rappresenta l'ultima punta di diamante delle piattaforme socket AM4. Il socket è stato introdotto nel 2016 e l'azienda l'ha usato fino a oggi, anche se non tutte le serie funzionano con tutti i chipset. Chi ha scelto AMD in questi anni ha però ben poco da lamentarsi a riguardo e questo anche a fronte dell'ultimo sviluppo sul fronte del supporto alle CPU, sintetizzato nella segue slide:

AMD passerà entro fine anno al socket AM5, una nuova piattaforma studiata per ospitare i processori Ryzen 7000 basati su architettura Zen 4 e prodotti da TSMC con processo produttivo a 5 nanometri. Un passaggio necessario legato alle tante novità previste, come il supporto alle memorie DDR5 e al PCI Express 5.0.

Il socket AM5, anche noto come LGA 1718, segnerà il passaggio di AMD da un socket di tipo PGA (Pin Grid Array) a uno LGA (Land Grid Array) come quello usato da Intel. I pin si sposteranno quindi dalle CPU AMD al socket sulla motherboard.

I dissipatori esistenti destinati alle piattaforme AM4 si potranno usare senza problemi anche sulle motherboard AM5 grazie al sistema di montaggio identico. Al momento non ci sono ulteriori informazioni sulle CPU Ryzen 7000, ma al CES 2022 AMD ha mostrato un filmato di gameplay con Halo Infinite e un processore Zen 4 di pre-produzione, sottolineando che i core lavoravano tutti a 5 GHz.

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