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AMD Zen 6 與 Zen 5 架構差異:EPYC 9006「Venice」和 9005「Turin」規格比較

AMD Zen 6 與 Zen 5 架構差異:EPYC 9006「Venice」和 9005「Turin」規格比較 特色圖片

AMD 的 Zen 架構每換一代,伺服器用的 EPYC 和桌機用的 Ryzen 都會跟著換血;上一代 Zen 5 是 2024 年推出,這次輪到 Zen 6。

11 月 10 日,AMD 宣布第 6 代 EPYC SP7 處理器正式上市,代號「Venice」,這是第一批採用 Zen 6 架構的產品,各大伺服器廠的機器已經開始出貨。

這次 Zen 6 先從資料中心登場,我們來看看 Zen 6 與 Zen 5 架構差異到底在哪些地方。

EPYC 9006 和 9005 規格對照

先看平台層級的差異。第 5 代 EPYC(9005 系列,代號 Turin)在 2024 年 10 月上市,第 6 代 EPYC(9006 系列,代號 Venice)的 SP7 版本在 2026 年 11 月上市。

項目EPYC 9005(Turin,Zen 5)EPYC 9006 SP7(Venice,Zen 6)
上市時間2024 年 10 月 10 日2026 年 11 月 10 日(SP7)
製程3~4 奈米CCD 為台積電 2 奈米
最高核心數(高時脈核心)128 核(Zen 5)96 核(Zen 6)
最高核心數(高密度核心)192 核(Zen 5c)256 核(Zen 6c)
最高時脈5.0 GHz5.3 GHz
記憶體通道每顆 12 通道 DDR5每顆 16 通道 DDR5
記憶體速度官方新聞稿寫最高 DDR5-6400,量產型號註明最高 DDR5-6000RDIMM 最高 8,000 MT/s,MRDIMM 最高 12,800 MT/s
PCIePCIe 5.0PCIe 6.0
腳位SP5SP7
最高功耗500W(TDP)600W(改用 Default CPU Power 標示)

資料來源:AMD 第 5 代 EPYC 上市新聞稿、AMD 第 6 代 EPYC 上市新聞稿;Zen 6 的製程、記憶體速度與核心數依 Tom's Hardware 與 ServeTheHome 整理的 AMD 公開資料。

功耗標示方式也換了:AMD 在新聞稿中說明,從第 6 代 EPYC 開始改用「Default CPU Power」取代過去的 TDP 標示,所以兩代的功耗數字不是完全同一套定義。

CCD 變大:Zen 6 最明顯的改變

AMD 的處理器是用多顆小晶片拼起來的,負責運算的晶片叫 CCD(Core Complex Die),負責記憶體和 I/O 的叫 IOD(I/O Die)。

依 Tom's Hardware 的整理,這次是從 Zen 3 以來第一次加大 CCD 的核心數:

高時脈核心:Zen 5 對 Zen 6

項目Zen 5Zen 6
每顆 CCD 核心數812
每核心 L3 快取4 MB4 MB
每顆 CCD 的 L3 總量32 MB48 MB
最高時脈(EPYC)5.0 GHz5.3 GHz

高密度核心:Zen 5c 對 Zen 6c

項目Zen 5cZen 6c
每顆 CCD 核心數1632
每核心 L3 快取2 MB4 MB
每顆 CCD 的 L3 總量32 MB128 MB
最高時脈(EPYC)3.7 GHz4.1 GHz

Zen 6c 的變化最大:每核心 L3 從 2 MB 加倍到 4 MB,核心數也加倍,所以一顆 CCD 的 L3 總量變成 Zen 5c 的 4 倍。

一顆 Venice 處理器最多放 8 顆 CCD,換算下來就是 256 個 Zen 6c 核心,或 96 個 Zen 6 核心。

IOD 從一顆變兩顆

Venice 把原本的單一 IOD 拆成兩顆,放在晶片中間,兩側是 CCD。每顆 IOD 負責 8 個記憶體通道,加起來就是每顆處理器 16 通道。

AMD 公布的記憶體頻寬是每顆處理器最高 1.6 TB/s(MRDIMM),用一般 RDIMM 則是 1 TB/s,單顆最多可以接 8 TB 記憶體。

核心微架構改了什麼

Tom's Hardware 形容 Zen 6 是延續 Zen 5 的設計,整體架構相同,再針對各部分加強。以下整理幾個主要改動:

部位Zen 5Zen 6
解碼雙 4-wide 解碼、8-dispatch相同
Op cache6K entries,每週期 12 個 micro-ops6.75K entries,每週期 18 個 micro-ops
Return Address Stack52 entries64 entries
整數排程器單一排程器拆分,96 個共用 ALU/AGU+48 個專用 ALU entries
實體暫存器(整數)240 entries352 entries
向量引擎512-bit 資料路徑512-bit,原生支援 AVX-512 FP16
向量載入兩筆任意寬度載入兩筆 512-bit 或四筆 256-bit 載入
L1 資料快取/L248 KB/1 MB相同

原生支援 FP16 的意義

FP16 是半精度浮點數,AI 運算很常用。Zen 5 的向量引擎遇到 FP16 要先轉換格式,Zen 6 可以直接處理,這也是 AMD 這次主打 AI 工作負載的原因之一。

IPC 提升幅度怎麼看

Tom's Hardware 引述 AMD 的資料,Zen 6 在企業、雲端與 AI 工作負載的 IPC 平均比 Zen 5 高約 27%。

不過 Tom's Hardware 也提醒,這個數字是用固定時脈、16 核心的 Zen 6c 對比 Zen 5 得出,而且只針對資料中心工作負載,不適合直接套用到所有情境。AMD 11 月 10 日的上市新聞稿中則沒有列出 IPC 數字。

官方與媒體公佈的效能數字

AMD 新聞稿中有幾項效能比較,都附有測試條件註腳:

AMD 說法比較對象註腳說明
最高 2.2 倍效能、2.0 倍每美元效能Intel Xeon 6980P2P 系統 SPECrate 2017_int_base 公開成績(5470 對 2510)
最高 3.7 倍效能NVIDIA VeraVera 的成績是 AMD 內部估算,可能變動
最高 1.8 倍 LLM 輸出吞吐量上一代 EPYC以 PCIe Gen 5 實測推估到 Gen 6 的預估值

媒體實測方面,Tom's Hardware 用兩顆 EPYC 9996 組成的 2P 系統(共 1,024 執行緒),在 SPEC CPU 2026 的 intrate 吞吐量測試中,比 2P EPYC 9965 系統(768 執行緒)高出 93%。

要注意這個比較同時包含架構進步和執行緒數增加,不等於單核心效能提升了 93%。

這次和一般使用者有什麼關係

EPYC 是伺服器處理器,一般人不會買來組電腦,但有兩件事值得留意。

臺積電 2 奈米製造

Zen 6 的 CCD 採用台積電 2 奈米製程(Tom's Hardware 指為 N2P),運算晶片由台積電生產,對關注台灣半導體的讀者來說是值得記下的一筆。

桌機 Zen 6 可以先看核心設計

EPYC 和 Ryzen 用的是同一代 Zen 核心,這次公開的核心微架構改動(op cache、整數排程器、FP16 支援等),可以當作之後了解桌機 Zen 6 的參考;但 CCD 配置、時脈和快取容量會依產品線不同,不能直接套用。

消費級 Zen 6 的上市時間與規格,AMD 在這次新聞稿中沒有說明,有興趣的讀者可以留意 AMD 官方新聞頁。

參考資料與延伸閱讀

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