AMD Ryzen 5000: Zen 3 schlägt Intel auch in Spielen & Single-Core-Lasten

tl;dr: Es ist offiziell: AMD Ryzen 5000 startet mit vier Modellen von 6 bis 16 Kernen zu Preisen von 299 bis 799 USD im November. Die CPUs nutzen die massiv optimierte Zen-3-Architektur, die bis zu 20 Prozent leistungsfähiger als Zen 2 ist. Ryzen wird Intel Core so erstmals auch bei Gaming und Single-Core-Lasten abhängen.

Schon wieder ein Paukenschlag

Die dritte Zen-Generation als Basis der 4. Generation Ryzen-CPUs startet mit einem neuerlichen Paukenschlag. Noch einmal durfte sich Chefarchitekt Mike Clark dem Design annehmen und dessen Stärken weiter ausbauen, parallel dazu aber auch die bisherigen Schwächen beseitigen. Herausgekommen ist dabei Ryzen 5000 mit einem erneut massiven Leistungswachstum gegenüber Ryzen 3000 mit Zen 2, das die bereits hoch gesteckten Erwartungen noch einmal übertrifft. Intel soll in allen Segmenten, auch in Spielen und Single-Core-Anwendungen, geschlagen werden – bei deutlich weniger Verbrauch.

Und AMD will nicht nur auf dem Papier liefern. Eine der wichtigsten Errungenschaften der neuen Genration sei darüber hinaus auch, dass die neue Architektur genau nach Zeitplan umgesetzt wurde und nun wie geplant im vierten Quartal mit ersten Produkten im Handel steht – ein klarer Seitenhieb in Richtung Intel.

Ryzen 9 5950X, 5900X, Ryzen 7 5800X und Ryzen 5 5600X zum Start

Vorerst vier Prozessoren wird AMD als Ryzen 5000 ab dem 5. November an den Start schicken. Das Portfolio ist dabei aufgeräumter als bisher, es gibt keine Doppelungen oder schon auf dem Papier überflüssige Modelle. Stattdessen gibt es: einen 6-Kerner, einen 8-Kerner, einen 12-Kerner und einen 16-Kerner – und den offiziell auch direkt zu Beginn.

Die Preise haben gegenüber dem Vorgänger noch einmal angezogen, vor allem im Einstieg. So geht es mit Ryzen 5000 vorerst erst bei 300 US-Dollar los, einen 8-Kerner gibt es nicht unter 450 US-Dollar. Hier positioniert sich AMD klar im oberen Mainstream- bis Premium-Markt, CPUs für 200 Euro oder darunter sind mit Zen 3 noch nicht in Sicht und dürften erst 2021 erscheinen.

Zum Preis des Ryzen 9 5950X sagte AMD selbstbewusst: „Weil es nichts vergleichbares gibt.“

	Kerne/Threads	Takt Basis / Turbo	L3	TDP	Preis (Launch)
Ryzen 9 5950X	16/32	3,4 / 4,9 GHz	64 MB	105 W	799 USD
Ryzen 9 3950X	16/32	3,5 / 4,7 GHz	64 MB	105 W	749 USD
Ryzen 9 5900X	12/24	3,7 / 4,8 GHz	64 MB	105 W	549 USD
Ryzen 9 3900XT	12/24	3,8 / 4,7 GHz	64 MB	105 W	499 USD
Ryzen 9 3900X	12/24	3,8 / 4,6 GHz	64 MB	105 W	499 USD
Ryzen 7 5800X	8/16	3,8 / 4,7 GHz	32 MB	105 W	449 USD
Ryzen 7 3800XT	8/16	3,9 / 4,7 GHz	32 MB	105 W	399 USD
Ryzen 7 3800X	8/16	3,9 / 4,5 GHz	32 MB	105 W	399 USD
Ryzen 7 3700X	8/16	3,6 / 4,4 GHz	32 MB	65 W	329 USD
Ryzen 5 5600X	6/12	3,7 / 4,6 GHz	32 MB	65 W	299 USD
Ryzen 5 3600XT	6/12	3,8 / 4,5 GHz	32 MB	95 W	249 USD
Ryzen 5 3600X	6/12	3,8 / 4,4 GHz	32 MB	95 W	229 USD
Ryzen 5 3600	6/12	3,6 / 4,2 GHz	32 MB	65 W	199 USD

Zen 2 wird weiterhin produziert, erklärte AMD. Ryzen 5000 wird erst einmal sprichwörtlich oben drauf gesetzt. Vor allem im Einstiegsbereich bleiben die bisherigen Prozessoren also vorerst die erste, weil einzige Wahl.

AMD Ryzen 5000 mit Zen 3 im Detail

AMD hat ComputerBase im Vorfeld der Ankündigung erste erweiterte Informationen zur Zen-3-Architektur zur Verfügung gestellt. Auch ein Gespräch mit CTO Marc Papermaster gehörte dazu. Abschließend in die Karten schauen ließ sich der Hersteller zwar noch nicht und verwies auf einen späteren Zeitpunkt, der noch deutlich vor dem Marktstart liegen wird. Was bisher bekannt ist, hat die Redaktion nachfolgend allerdings bereits zusammengetragen.

Die Fertigung bleibt unverändert

AMDs CTO Marc Papermaster sprach in kleiner Runde mit ausgewählten Journalisten vor der Veröffentlichung über die Herausforderungen, die erstaunlicherweise auch bei der Fertigung lagen, obwohl das Verfahren grundsätzlich dasselbe geblieben ist.

Denn obwohl immer und immer wieder vermutet worden war, dass AMD zumindest auf einen verbesserten 7-nm-Prozess des Auftragsfertigers TSMC setzen dürfte, wird das seit Zen 2 genutzte Verfahren weiter verwendet. Die Erfahrungswerte sprechen hier allerdings für AMD. Konkret kommt das im Sommer mit Matisse 2 alias Ryzen 3000XT erstmals genutzte verbesserte Rezept eins zu eins bei Zen 3 zum Einsatz. Die große Herausforderung: die Mehrleistung im gleichen Fertigungsprozess bei gleicher Leistungsaufnahme, limitiert durch den Sockel AM4, zu ermöglichen.

Das hat einen Nachteil: nahezu keine Taktsteigerungen. Die von Fans und vermutlich AMDs Marketing so sehnsüchtig erhoffte 5-GHz-Marke fällt dieses Mal also noch nicht. Bei 4,9 GHz lässt AMD das Topmodell abriegeln.

AMD hätte die 5,0 GHz vermutlich über extremes Binning über den Zaun brechen können, aber wollte und musste letztendlich nicht den Weg wie Intel gehen, deren Flaggschiff zuletzt zu hoch taktete und die Ausbeute deshalb zu gering ausfiel, weshalb Intel mit dem Core i9-10850K ein leicht kleineres Modell nachlegen musste.

Der Zen-3-Kern: Einmal alles neu, bitte!

AMD legt Wert darauf festzustellen, dass Zen 3 gegenüber dem Vorgänger quasi alles neu macht. Die größten Überarbeitungen gab es dabei im Bereich des Front Ends, zu dem die Sprungvorhersage und der Micro-op-Cache gehören. An zweiter Stelle stehen die Load- und Store-Einheiten zusammen mit dem Cache, der durch die Überarbeitung deutlich performanter wird. Abschließend leisten auch die Ausführungseinheiten noch etwas mehr als bisher, sodass am Ende abermals ein Plus von 19 Prozent IPC gegenüber Zen 2 auf dem Papier steht.

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Die größten Baustellen waren beim Wechsel von Zen 2 auf Zen 3 die Bandbreite und die Latenz, in diese Bereiche zielten die meisten Optimierungen und resultieren in den größten Vorteilen.

Laut CTO Papermaster sind die Caches grundsätzlich gleich geblieben, wurden jedoch neu organisiert. Vor allem die komplette Neugruppierung des L3-Caches zusammen mit den Kernen stand im Fokus und bringt am Ende den größten Vorteil. Papermaster ließ bereits durchblicken, dass man auch die Load/Store-Einheiten im Vergleich zu Zen 2 um eins pro Cycle erhöht hat. Das klingt nach wenig, doch der Vergleich zu Zen 2 zeigt: dieser war mit 2 Loads und 1 Store pro Cycle unterwegs, Zen 3 demnach mit 3 Loads und 2 Stores per Cycle.

Auch das Bindeglied, das Infinity Fabric, wurde optimiert, entspricht zum Großteil aber noch dem Vorgänger, von einer neuen Generation redet AMD nicht. Es wurde jedoch - wie alle anderen Bereiche – sehr auf Latenzen optimiert, darüber hinaus noch etwas effizienter gestaltet.

Ein CCX hat jetzt 8 Kerne

Verpackt werden die einzelnen Kerne wieder zu einem CCX. Doch statt bisher nur vier Kerne zu beherbergen, sind es – wie schon lange vermutet – bei Zen 3 gleich acht. Damit ist ein CCX nun quasi ein CCD: ein monolithischer Acht-Kern-Prozessor. Das ist am Ende in der Tat der markanteste Unterschied zu allen Vorgängern, der weitreichende Folgen mit sich bringt.

Bisher wurden vier Kernen in einem CCX stets 16 MByte L3-Cache zugeordnet, zwei CCX mit acht Kernen kamen auf 32 MByte. Direkt verfügbar waren für vier Kerne jeweils aber eben nur 16 MByte. Bei Zen 3 bleibt es bei 32 MByte pro acht Kerne, doch jeder einzelne Kern darf nun auf volle 32 MByte zugreifen, wenn er diese benötigt, ohne Umwege dafür in Kauf zu nehmen. Welche Vorteile es bringen kann, wenn alle aktiven Kerne in einem CCX liegen, lässt bereits der Ryzen 3 3300X erahnen.

Die Sechs- und Acht-Kern-Prozessoren nutzen auf dem Package jeweils einen Chip mit einem 8-Kern-CCX, die 12- und 16-Kern-Modelle entsprechend zwei. Gepaart werden sie stets mit einem I/O-Die.

Der I/O-Die: Überraschung, es ist der alte

Da AMD den Chiplet-Aufbau nicht geändert hat, müssen die Chips mit den Kernen weiterhin mit einem I/O-Die verbunden werden, der den Speichercontroller, PCI Express 4.0, USB-Controller sowie viele weitere Bausteine enthält. Zur Überraschung erklärte AMD den Pressevertretern vorab, dass es sich dabei um den Chip handelt, wie er bereits bei Ryzen 3000 genutzt wird. Auf Nachfrage von ComputerBase gab Papermaster zwar zu verstehen, dass er für Zen 3 optimiert wurde – was genau angepasst wurde, ließ er jedoch offen. Die Fertigung ist es nicht: sie bleibt bei 12 nm von Globalfoundries.

Effizienz nicht zugunsten Leistung geopfert

Mehr Leistung nur durch höheren Takt und TDP ermöglichen, ist ein Weg. AMD ist ihn mit Ryzen 5000 aber nicht gegangen und betont das stets – ein weiterer Seitenhieb. So einfach möglich gewesen wäre das allerdings abseits der gleichen Fertigung nicht, denn der Sockel AM4 lässt gar nicht mehr zu. Bis auf maximal 142 Watt freigegeben, werden die neuen Ryzen 5000 exakt in dem Bereich arbeiten, wie die Ryzen 3000 zuvor. Im Alltag bedeutet das TDPs von 65 und 105 Watt. Weil die CPUs allerdings mehr Leistung haben, sind sie als Gesamtpaket effizienter – um knapp 20 Prozent, um die auch knapp die IPC steigt.

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Gegenüber dem Mitbewerber sieht sich AMD extrem gut aufgestellt, ist der Core i9-10900K doch im Extremfall mit rund 250 Watt unterwegs. Wird Cinebench R20 im Multi-Core-Test als Basis genutzt, sei AMDs neueste Lösung um den Faktor 2,8 effizienter, erklärt der Hersteller.

Warum Ryzen 5000 statt Ryzen 4000?

AMDs Namensgebung war zuletzt nicht nur Kunden ein Dorn im Auge, weil die Mischung aus älteren und neuen Technologien über Generationen hinweg über verschiedene Serien verteilt wurde. Auch für AMD wurde das bisherige System zum Problem. Weil Ryzen 4000 jetzt schon wieder im Markt für Notebooks und in OEM-Desktops zugegen ist, allerdings auf Basis von Zen 2, erfolgt mit Zen 3 ein Schnitt und die ersten CPUs auf dieser Basis werden gleich zu Ryzen 5000.

Dabei waren laut AMD auch banale Aspekte zu berücksichtigen: Was wirft Google aus, wenn man Ryzen 4000 sucht und doch eigentlich eine neue CPU haben möchte? Zu viele Falschmeldungen vermutlich, musste selbst AMD eingestehen. Die Zeit war also reif für den großen Sprung, den Zen 3 auch verdient: Ryzen 5000.

Kompatibilität: Zu Anfang nur auf 500er-Mainboards

AMDs Problemkind bleibt der Prozessorsockel und die damit verknüpften Hauptplatinen. Hier gab es zuletzt bereits extrem viele Ausnahmen bei der CPU-Unterstützung über die diversen Chipsätze und Platinen hinweg, obwohl grundsätzlich alle Ryzen in den AM4-Sockel passen. Das setzt sich jetzt mit Ryzen 5000 fort.

Auf dem Papier steht der auch mit Ryzen 5000 genutzte Sockel AM4 für eine sehr gute Langlebigkeit seit dem Jahr 2016, doch in der Praxis werden zum Start nur Mainboards mit X570- und B550-Chipsatz funktionieren, vermutlich auch dem A520, wenngleich er nicht explizit genannt wurde. Voraussetzung ist darüber hinaus ein aktuelles BIOS mit AGESA 1.0.8.0, damit die Platinen überhaupt booten. Zum Start im November sollen alle Partner aber bereits AGESA 1.1.0.0 ausliefern.

Bis zum Januar 2021 will AMD den im Mai dieses Jahres versprochenen Beta-Support für einige Mainboards der 400er-Serie ausrollen. Welche genau das sein werden, ist heute noch nicht bekannt.

Eine weitere kleine Überraschung ist heute letztendlich, dass es keinen 600er-Chipsatz-Refresh geben wird. Doch mit der weiteren Nutzung des gleichen I/O-Dies, der bekanntlich auch den X570-Chipsatz stellt, sowie dem sehr neuen B550-Chipsatz, hielt das AMD nicht für nötig. Die nächste CPU-Generation wird ohnehin den Sockel wechseln, dann wird alles andere ebenfalls neu aufgelegt.

Hersteller-Benchmarks: Zen 3 stellt Intel komplett in den Schatten

Mit vielen Benchmarks begleitet AMD die Ankündigung. Traditionell waren AMDs ermittelte Ergebnisse zuletzt stets zutreffend, wenngleich sie natürlich ausgewählte, besonders gut zum eigenen Lager passende Programme umfassen und schon deshalb mit Vorsicht zu genießen sind. In die Details einsteigen wird ComputerBase deshalb an dieser Stelle nicht und legt den Fokus auf den internen Schlagabtausch.

Zum Beispiel sieht AMD bei zehn ausgewählten Spielen im Durchschnitt 26 Prozent mehr Leistung im Vergleich Ryzen 9 5900X auf Ryzen 9 3900X. Wie üblich ist die Streuung massiv, von fünf Prozent bis hinauf zu 50 Prozent mehr Leistung bietet AMDs neuer 12-Kerner. Den versprochenen durchschnittlichen Zuwachs schmälert das nicht.

Den Ryzen 9 5900X stellt AMD nicht umsonst in den Fokus. Die Mischung aus 12 Kernen mit hohem Takt und der nun besten IPC mache ihn nicht nur zu einem sehr guten Prozessor für Anwendungen, auch in Spielen soll er richtig punkten und Intel schlagen, weshalb ihn AMD selbstbewusst als „The World's Best Gaming CPU“ betitelt.

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Neben „Gaming“ soll Ryzen 5000 die Intel-Bastion Single-Core-Leistung nicht nur erklimmen, sondern regelrecht überrennen. Rund 540 Punkte macht ein mit 5,3 Ghz taktender Intel Core i9-10900K in Cinebench R20, Intels Tiger Lake mit den neuesten CPU-Kernen bei 4,8 GHz immerhin schon knapp mehr als 600. Zen 3 liefert als Ryzen 9 5900X bei 4,8 GHz über 630 Punkte – und das Flaggschiff soll bei 4,9 GHz sogar 640 Punkte schaffen, so Lisa Su zur Ankündigung. Intel muss sich bei Rocket Lake mächtig ins Zeug legen, um diese Lücke überhaupt zu schließen.

Weitere bereitgestellte Tests der kleineren und auch größeren Zen-3-CPUs untermauern das Bild. Der jeweilige Gegenspieler von Intel wird stets geschlagen.

AMD Ryzen 9 5950X	4,9 GHz	640 Punkte
AMD Ryzen 9 5900X	4,8 GHz	630 Punkte
Intel Core i7-1185G7	4,8 GHz	600 Punkte
Intel Core i7-1165G7	4,7 GHz	552 Punkte
Intel Core i9-10900K	5,3 GHz	542 Punkte

Dabei gibt es mitunter aber keinen Preisvorteil mehr für AMD – dieses Kaufargument gibt der Hersteller mit dieser Generation auf. Stattdessen wird stets mehr Leistung geboten.

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Sicherheit: Mindestens Zen-2-Level

Auf Nachfrage von ComputerBase, welche neuen Sicherheitsfeatures mit Zen 3 geboten werden, erklärte Papermaster, dass mehr Details zu gegebener Zeit bei den entsprechenden Produkten bekannt gegeben würden. Damit dürfte AMDs CTO primär auf die Server-Generation Milan abzielen, Zen 3 ist aber mindestens erst einmal so sicher wie Zen 2.

Ersteindruck: AMD übernimmt die Macht

Gekrönt hatte die Redaktion AMD Ryzen schon zum Start von Ryzen 3000 mit Zen 2, mit Ryzen 5000 auf Zen-3-Basis schickt sich AMD jetzt an, wirklich interdisziplinär die Macht zu übernehmen. Die Zeiten, in denen Intel „Gaming“ und „Single-Core-Leistung“ gegen AMDs Multi-Core-Vorteile ins Feld führen konnte, scheinen endgültig gezählt.

Beachtenswert dabei ist, dass AMD viele der Errungenschaften und Vorteile von Zen 3 und den daraus geformten Ryzen 5000 nicht aus der Fertigungstechnologie, die identisch bleibt, sondern auf dem Reißbrett geholt hat. Das Ergebnis überrascht, weil es so hoch ausfällt – und Zen 2 auf Zen+ auf Zen 1 ja ebenfalls jeweils schon deutliche Fortschritte gebracht haben.

Was AMD mit Athlon 64 zu Anfang der 2000er erreichen konnte, erfährt mit Ryzen 5000 nun final seine Wiedergeburt. Ryzen 5000 ist die erste CPU-Serie, die AMD dorthin zurück bringt, wo der Hersteller 2003 schon einmal stand: in Sachen Leistung und Effizienz vor, preislich auf einer Ebene mit der Konkurrenz. Wie vor knapp 20 Jahren der Athlon 64 Intel das Fürchten lehrte, wird Ryzen 5000 ab sofort dasselbe tun.

Wie es letztlich um die finale Leistung der Neulinge im Alltag bestellt ist, wird ComputerBase mit dem Fall des Test-NDAs unabhängig untersuchen. Einen Termin für den Fall des Embargos hat AMD noch nicht genannt.

Was bekannt ist: Ab dem 5. November sollen Kunde sich selbst von der Leistung überzeugen können, dann soll Ryzen 5000 im Handel stehen. Die Frage ist: In welcher Stückzahl?

AMDs Marc Papermaster betonte zum Abschluss des Gesprächs die großartige Partnerschaft mit TSMC und verwies auf verbesserte Hochrechnungen bezüglich der Nachfrage im Vergleich zum vergangenen Start. Sollte er Recht behalten, steht AMD mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ein starkes Weihnachtsgeschäft bevor.

ComputerBase hat die Informationen zu diesem Bericht von AMD unter NDA erhalten. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Zeitpunkt zur Veröffentlichung, der von AMD festgesetzt worden war.

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