De moins en moins présent suite à l’échec des processeurs FX, AMD décide de repartir de 0 en 2012 avec une nouvelle architecture sous les ordres de Jim Keller . C’est après 4 ans, le 13 décembre 2016, qu’AMD annonce sa nouvelle génération de processeurs sous le nom de code « Zen ». C’est 2 mois après, qu’on découvre la nouvelle puce prometteuse entre les doigts de Lisa Su. Présentée sous le nom de Ryzen 7, la puce s’avère être 52% plus rapide en applicatif que son prédécesseur.
C’est en mars 2017 que les premières puces sont commercialisées. Les puces « performance » visant le grand public, équipées de 8 coeurs allant de 329$ à 499$. Les autres gammes ne sont pas délaissées : Les mois suivants viennent les puces mainstream comportant 6 coeurs, tournant de 169$ à 249$, suivi des processeurs d’entrée de gamme embarquant 4 coeurs, et un prix de 109$-129$.
Enfin durant le mois d’août, les puces haut de gamme font leur apparition sur un socket séparé, allant de 8 à 16 coeurs avec une offre allant de 549$ à 999$.
La nouvelle gamme d’AMD vient bouleverser le marché des processeurs longtemps dominé par les bleus. Les rouges reprennent enfin des parts après une chute de plus de 10 ans.
En effet, la firme a tout pour plaire pour les utilisateurs qui se sont tournés principalement vers son concurrent au fil du temps. La nouvelle gamme de processeurs ouvre l’accès à une nouvelle architecture proposant plus de coeurs, un TDP contrôlé, des performances en net progrès et un rapport qualité-prix très bon.
Fort de son succès, c’est en avril 2018, que Zen+ est annoncé, proposant des fréquences supérieures et le double de coeurs sur son socket haut de gamme, proposant un processeur 32 coeurs et tournant à 4.2 GHz en boost.
Le 27 mai 2019, les successeurs des générations précédentes sont annoncés, toujours rétrocompatibles sur le plan des cartes-mères, et gravés en 7nm, ils proposent des fréquences encore plus élevées, plus de coeurs, et l’introduction de nouvelles technologies, telle que le PCIe 4.0.
Pour noter le succès de Ryzen, sur la période de décembre 2018 à février 2019, les ventes des processeurs AMD représentent 2/3 du marché. Pourtant, le prix moyen d’achat est bien inférieur à son concurrent (AMD: 178,00€ , Intel: 337,12€) expliquant ainsi les revenus qui peuvent sembler bas.
Les processeurs
Les puces présentes sous Zen se présentent sous 4 divisions:
- Ryzen: Destiné au grand public, proposant des puces allant de 4 à 12 coeurs pouvant aller jusqu’à 4.6GHz actuellement.
- Threadripper: Socket conçu principalement pour l’applicatif, offrant ainsi un nombre important de coeurs (jusqu’à 32 coeurs) cadencés à bonne fréquence.
- Epyc: Processeurs réservés aux serveurs, regroupant le plus de coeurs en dépend de la fréquence.
- Série A de 7ème génération: La suite des processeurs qui étaient déjà présents sur le socket FM2(+) sous forme d’APU ainsi que de processeur sans puce graphique dénommé « Athlon ».
Cependant, on va s’intéresser principalement à la série Ryzen dans ce dossier. On retrouve 4 catégories:
- Ryzen 7: Processeurs haut de gamme, embarquant jusqu’à 12 coeurs.
- Ryzen 5: Milieu de gamme proposant 6 coeurs.
- Ryzen 3: Entrée de gamme, équipé de 4 coeurs.
- Ryzen G: Puces embarquant une partie graphique Vega.
Cette partie s’adresse au grand public, proposant de bonnes performances en jeu ainsi qu’en applicatif pour un rapport qualité-prix plus que satisfaisant.
En effet, ces derniers sont proposés comme des solutions bien moins chères comparées aux bleus.
La micro-architecture
Ci-joint, on retrouve la microarchitecture de ces puces. Un important changement a été réalisé par rapport à ses prédécesseurs ainsi que face à son rival. Effectivement, l’équipe de Jim Keller a décidé de séparer les opérations entières des flottantes, au contraire du passé, où les deux instructions étaient séparés.
Dans le cas, ou vous aimerez avoir plus d’informations concernant le fonctionnement de cette microarchitecture, Guillaume Louel a réalisé pour Hardware.fr, un test du 1800x dans lequel, il a très bien décrit tous les procédés.
Les performances
Les processeurs de la série se débrouillent très bien en applicatif. Cependant, ils pêchent en jeux. En effet, ils restent bien en retrait par rapport à leurs concurrents, comme nous pouvons voir dans le test de Cowcotland du 3700x et du 3900x. Malgré cela, leur ratio performance / prix reste excellent.
L'overclocking
Alors non, on ne tournera pas à 7GHz avec ces puces, au contraire des records battus sur la série de processeurs précédents. AMD propose par défaut un boost sur un coeur et une fréquence un peu plus basse sur les coeurs restants. Procédé permettant de garder un TDP assez faible, en effet, si l’on tente de monter en hertz, les choses se corsent rapidement.
Prenant pour exemple, le 2700x, la puce la plus haut de gamme de la seconde génération. On note une différence de 50 watts entre la fréquence d’origine et un overclock sur tous les coeurs à 4.2GHz. Ce qui requiert déjà un matériel bien plus important pour refroidir la puce.
Par ailleurs, les puces dépassent rarement la fréquence du boost sur tous les coeurs. Sur deux Ryzen 7 2700x testés de notre côté, la fréquence max atteinte était de 4.3 GHz avec des températures allant à 85°c avec un watercooling AIO Cooler Master ML240 équipés de 2 Vardar 120ER de chez EK. De plus la puce avoisinait les 1.48v, alors qu’AMD conseille de rester sous les 1.45v.
Néanmoins, malgré cette limitation, les rouges tentent de sortir des puces cadencées à leur maximum dans le but d’offrir la meilleure expérience à l’utilisateur sans qu’il se salisse les mains. De plus, l’undervolt est très souvent possible afin que la puce consomme moins. Les deux Ryzen testés ont pu être facilement stabilisés à une fréquence de 4Ghz avec une tension de 1.2v.
L'evolution entre les différentes générations
On retrouve un énorme bond entre les derniers FX et les premiers Ryzen. On parle ici de 50 à 60% de gains selon AMD. L’écart est moins important entre les différentes générations Zen, il est question de 10% à chaque saut.
Sur le papier, pas de surprises, malgré une fréquence un peu plus haute et plus de cache L2, le FX-8350 est dépassé contre les nouveaux sortis au même prix. Prise en charge de la DDR4, Cache L3 important, Enveloppe thermique réduite par 2 et finesse de gravure bien plus avancée.
FX-8350 (Piledriver)
Ryzen 5 1600 (Zen)
Ryzen 5 2600 (Zen+)
Ryzen 5 3600 (Zen 2)
Grâce au retour sur le FX-8350 en 2018 de The Cpu Bench, on voit très bien l’évolution assez brusque. Sur Cinebench, c’est quasiment le double de performance en plus entre le Piledriver et le Zen+. En faisant la moyenne des 2 jeux, nous arrivons à 223% de performances en plus.
Plus petit, plus puissant!
La finesse de gravure joue énormément. En effet, les Nanomètres (nm) correspondent à la taille des transistors présents dans la puce, dans la théorie, plus ils sont petits, plus on obtient de performances ainsi qu’une efficacité énergétique plus importante. Alors que son concurrent utilise le 14nm depuis maintenant Broadwell (2015), AMD quant à lui, va toujours vers plus petit en sautant chaque année un nouveau pas.
Cependant, ce processus revient de plus en plus cher, comme le graphique nous montre ci-dessous. le 7nm revient deux fois plus cher comparé au 14nm. Malgré cela, AMD propose des prix toujours similaires aux anciennes générations.
Zen, un lancement pas si parfait que ça
Malgré une importante réussite, les défauts étaient aussi de la partie. On retient principalement, les problèmes avec la compatibilité de la mémoire RAM, ainsi que des problèmes de fréquence de certaines puces.
Une grande partie des cartes-mères AM4 étaient allergiques à certaines mémoires. Cela pouvait aller d’un simple crash à une impossibilité de lancer la machine. Pour y remédier, les kits de RAM étaient certifiés Ryzen afin d’éviter aux acheteurs peu renseignés de se retrouver avec une machine dysfonctionnant. De plus, avec le temps, des BIOS sont arrivés pour augmenter la quantité de mémoires compatibles.
Avec l’arrivée de Zen+, la majeure partie du problème a été résolue même s’il existe encore des cas isolés.
Concernant les fréquences, il n’était pas rare qu’une puce soit bloquée à sa fréquence de repos tout le temps. Le patient le plus cité était le 1700 bloqué à 1.5GHz. Pour résoudre ce souci plus que dérangeant, des correctifs de bios ont été ajoutés. L’utilisateur de son côté était impuissant dans la majorité des cas.
Comme avec les mémoires, Zen+ ne rencontre plus ce souci hors cas isolés.
les cartes-mères
Nouveau socket implique nouvelles cartes mères. AMD nous a sorti pour l’instant 6 chipsets (peut-être bientôt 8 avec les B550 et A520 annoncés pour 2020). Ce dernier reste généreux, en effet, la majorité des cartes-mères sont compatibles avec les derniers processeurs, hors socket A320 et une partie des B350 et X370. On note tout de même que les cartes-mères sorties avec les Ryzen 3000 ne sont pas rétrocompatibles avec la première génération.
Ci-dessous, on retrouve un récapitulatif des principales caractéristiques de chaque chipset. On note qu’il est impossible d’avoir une configuration avec plusieurs cartes graphiques hors chipsets haut de gamme (X370/X470). Enfin, plus on monte en gamme, plus de ports et de lignes sont disponibles. Par ailleurs, à partir de la seconde génération, de nouvelles fonctionnalités d’overclocking ont été mises en place avec le XFR2 Enhanced et le PBO. Le chipset A320 quant à lui ne permet pas de toucher la fréquence de son processeur.
Les dernières cartes-mères en liste ont bien évolué depuis le lancement des Ryzen. Avec l’arrivée de Zen 2, de grands noms sont apparus dans les listes. Aorus, Asus et MSI ont décidé de mettre à contribution leurs meilleures séries sur le chipset X570. On retrouve la X570 Aorus Xtreme, La Crosshair VIII Formula intégrant un système de refroidissement par eau des VRM, ou encore la MSI MEG X570 Godlike embarquant un nombre important de fonctionnalités.
Pour susciter l’arrivée de ces cartes-mères, AMD ne s’est pas contenté de mettre à disposition des processeurs allant jusqu’à 12 coeurs (bientôt 16 coeurs en septembre 2019). En effet, le nombre de ports USB 3.1 Gen2 a été quadruplé, la configuration avec plusieurs cartes graphiques a été optimisée avec la possibilité d’utiliser à la fois les 24 lignes totales (Configuration avec 3 cartes graphiques fonctionnant en 8x/8x/8x).
Par ailleurs, on oublie le point le plus important, l’arrivée du PCIe 4.0, attendu depuis des années. C’est les rouges qui l’inaugurent officiellement pour leurs nouveaux processeurs (certaines cartes-mères en X470 de chez Biostar et d’Asus permettent l’utilisation de cette fonctionnalité avec les Ryzen 3000, AMD applique une pression à ces fabricants par le fait qu’il veut garder cette fonctionnalité sur les nouvelles cartes-mères).
PCIe 4.0
Les cartes graphiques ne sont pas les seules à tirer profit de cette interface plus rapide. En effet, les SSD en PCIe gagnent encore du terrain en termes de débits, pouvant aller jusqu’à 5 Go/s en lecture, comme nous montre InpactHardware lors de leur test du SSD de chez Aorus. C’est quasiment 2 Go/s de plus par rapport aux SSD PCIe fonctionnant en 3.0. Malgré une telle avancée, on doute encore de l’intérêt d’un tel débit.
On retrouve ici, l’écart assez important entre les 2 SSD utilisant 2 générations de PCIe différentes, à gauche le Aorus fonctionnant en PCIe 4.0 et à droite, un Samsung 960 EVO fonctionnant en PCIe 3.0. On rappelle toutefois que les SSD en SATA dépassent rarement les 500 Mo/s ainsi que les disques durs qui se contentent de 200 Mo/s en lecture.
