Zen 5 Architecture（ゼンファイブアーキテクチャ）

Zen 5 Architecture（AMD Zen 5 アーキテクチャ）

概要

Zen 5 は、AMD が 2024 年 7 月に発表した最新の CPU アーキテクチャで、Ryzen 9000 シリーズ（デスクトップ）、Ryzen AI 300 シリーズ（モバイル）、EPYC Turin（サーバー）に採用されています。Zen 4 から平均 16% の IPC 改善、AI ワークロード対応の強化が主な特徴です。

主要特徴

• IPC 向上: 平均 +16%（Zen 4 比）
• AVX-512: フル幅 512-bit 実行ユニット
• Deeper Out-of-Order
• 分岐予測の強化
• L1 キャッシュ拡大: 32 KB → 48 KB
• デコーダー拡大
• 命令キャッシュ拡大

プロセス

• TSMC 4nm（主要ダイ）
• TSMC 6nm（I/O ダイ）
• チップレット設計継続

主要製品

Ryzen 9000 シリーズ

Ryzen 9 9950X3D

• 16 コア + 3D V-Cache
• 128 MB L3
• ゲーミング最強

Ryzen AI 300（Strix Point）

• Zen 5 + Zen 5c
• 50 TOPS NPU
• Radeon 800M iGPU

EPYC Turin

• 最大 192 コア（Zen 5c Dense）
• 最大 128 コア（Zen 5）
• 768 MB L3 + 3D V-Cache

Zen 4 との比較

IPC 向上要因

• デコーダー: 4→8 ワイド
• Micro-op Cache: 拡大
• 分岐予測: 改良
• ROB: 320→448 エントリ
• Load/Store: 拡張

AVX-512

• Zen 4: ダブルパンプ（256-bit × 2）
• Zen 5: フル 512-bit 実行
• AI/HPC 性能大幅向上

ベンチマーク

Cinebench R23

• 9950X: ~42000 Multi、~2300 Single
• 14900K: ~41000 Multi、~2300 Single
• Core Ultra 9 285K: ~42000 Multi、~2400 Single

ゲーミング

• 9800X3D: ゲーミング最速
• 9950X: 並行処理最強

AI

• AVX-512 フル活用
• LLM 推論高速化

Zen 5 vs Zen 5c

Zen 5

• 大型コア
• 高性能
• 高クロック

Zen 5c（Dense）

• コンパクト
• クロック低
• IPC 同等
• サーバー密集度

アーキテクチャ詳細

Front End

• 8-wide decoder
• 改良された Op Cache
• 強化された分岐予測

Execute

• 6 integer ALU
• 4 FP/Vector units
• AVX-512 full width

Memory

• Load: 3 per cycle
• Store: 2 per cycle
• L1D: 48 KB
• L1I: 32 KB
• L2: 1 MB
• L3: 32 MB/CCD

AM5 プラットフォーム

• 継続: 600/800 シリーズチップセット
• BIOS 更新で対応
• DDR5
• PCIe 5.0

関連用語

• Zen 4、Zen 6
• AM5、Ryzen 9000
• 3D V-Cache
• AVX-512
• Chiplet、CCD