Accueil » Dossier » Les processeurs emblématiques d’AMD, du 8086 à nos jours

Les processeurs emblématiques d’AMD, du 8086 à nos jours

Voici un petit historique des processeurs les plus importants d’AMD depuis ses débuts jusqu’à ses architectures CPU les plus récentes.

Depuis 40 ans, AMD concurrence les processeurs x86 d’Intel, avec des clones puis des processeurs aux architectures totalement originales. Suivez-nous dans le passé de ce constructeur désormais incontournable sur le marché des CPU, depuis son premier clone du 8086 d’Intel aux plus récents des Ryzen.

Guide d’achat processeurs : AMD Ryzen ou Intel Core, quel CPU acheter ?

Le clone du 8086 d’Intel

1981. La société Intel a été choisie par IBM pour équiper le premier PC. IBM voulant au moins deux fournisseurs de CPU a obligé Intel à licencier sa technologie. Une des premières sociétés à proposer un clone de 8086 fut donc AMD, dont le premier processeur fut commercialisé dès 1982.

Image 1 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Comme il s’agissait d’un processeur sous licence (d’où le le ©Intel sur le processeur ci-dessus pourtant d’origine AMD), le 8086 d’AMD (qui a aussi produit des 8088) était totalement identique au modèle d’Intel.

La petite histoire des processeurs Intel, du 8086 à nos jours

Am286 : sous licence, mais plus rapide

L’Am286, un clone du 80286 d’Intel sous licence, était identique à la puce de Chipzilla, mais avait un gros avantage : sa fréquence. Alors qu’Intel proposait des 286 à 12,5 MHz au maximum, AMD a vendu des versions 20 MHz.

Image 2 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Sachant que le 286 était plus économique que le 386 et que les nouveautés de ce dernier n’ont pas été utilisées avant plusieurs années, AMD était déjà un choix économique il y a plus de 20 ans.

Am386 : un 386 à 40 MHz

En 1991, AMD sort son processeur 386. Il est identique, comme ses prédécesseurs, aux versions Intel : la société dispose d’une licence pour produire des clones des produits d’Intel (au microcode près).

Image 3 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Ce processeur a deux particularités : il est plus rapide que le modèle d’Intel (40 MHz contre 33 MHz au maximum chez le concurrent) et c’est le premier à proposer un logo Windows Compatible sur le package.

Am486 : le dernier clone

Le dernier clone de processeur Intel fut le 486. AMD a produit des 486 dans deux versions différentes : une avec un microcode (le firmware du CPU) d’origine Intel et une autre avec un microcode d’origine AMD, la société ayant des problèmes juridiques avec Intel. Par ailleurs, en plus des processeurs vendus sous le nom 486, AMD a aussi un AMD 5×86 qui était un 486 doté d’un multiplicateur de 4.

Image 4 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Cadencé à 133 MHz, ce modèle était compatible avec les cartes mères 486 mais offrait les performances d’un Pentium 75. Avec lui AMD inaugure son fameux “Pentium Rating” (5×86 PR 75), qui le suivra jusqu’aux Athlon 64 X2.

Le K5 : AMD propose son processeur

En 1996, AMD propose son processeur de cinquième génération, le K5. Placé en face du Pentium d’Intel, le K5 est un processeur plus avancé techniquement, même s’il a quelques défauts. Son architecture est intéressante, car il travaille en RISC en interne, les instructions x86 étant transformées en micro-instructions avant l’exécution.

Image 5 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Le K5 avait par contre le défaut de monter assez difficilement en fréquence et de disposer d’une FPU un peu faible. Malgré tout, dans un usage classique, le K5 était plus performant que les Pentium et le PR n’était pas usurpé : un K5 à 100 MHz était ainsi vendu comme un PR133 (AMD le considérant comme étant aussi performant qu’un Pentium 133 MHz).

Point amusant, la sortie du PR a permis des bizarreries comme des K5 PR90 et des PR120 à la même fréquence (90 MHz) et des PR100 et PR133 à 100 MHz. Notons aussi que le package du CPU indiquait qu’un radiateur et un ventilateur étaient obligatoires : à cette époque, le recours à ce type de refroidissement n’était pas systématique.

Les K6 : AMD étend sa gamme

En 1997, AMD sort un nouveau processeur, le K6. Contrairement au K5, qui a été créé chez AMD, le K6 est issu des travaux de Nexgen sur le Nx686. Ce processeur était compatible avec les cartes mères Socket 7 (Pentium) et offrait des performances intéressantes face aux processeurs Pentium II d’Intel tout en étant nettement moins cher. Reste que la FPU du K6 était plus faible que celle d’Intel. Notons une version 250 nm du K6 en 1998, Little Foot.

Image 6 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

En 1998, AMD annonce le K6-2 : ce processeur utilise un bus plus rapide (100 MHz) et améliore les performances en SIMD. Il dispose d’une unité MMX de plus que le K6 et ajoute un nouveau jeu d’instruction, le 3DNow!, qui travaille sur les flottants (le MMX ne travaille qu’en entier). Le K6-2 (400 et plus) eut un grand succès car il s’agissait d’une bonne solution d’upgrade pour les possesseurs de plateformes Pentium MMX : en utilisant le coefficient multiplicateur 2x sur une carte mère avec un bus 66 MHz, le processeur passait en fait en 6x (400 MHz), ce qui permettait d’obtenir un gain intéressant et d’upgrader à moindre prix.

K6-III : un K6 avec cache L2 intégré

En 1999, AMD sort la troisième version du K6, le K6-III. Principale différence avec la version 2, un cache de 256 ko intégré au processeur. Le K6-III était très rapide mais aussi très onéreux à produire et fut rapidement remplacé par l’Athlon (K7).

Pour terminer, AMD a aussi vendu des K6-2+ et K6-3+, essentiellement à destination des PC portables. Ils étaient gravés en 180 nm et disposaient d’un cache L2 intégré de 128 ko (K6-2+) ou 256 ko (K6-3+). Point amusant, sur certains BIOS, l’utilisation d’un K6 pouvait provoquer le lancement d’une musique (« La lettre à Elise » ou « It’s a small world ») à cause de la tension trop élevée nécessitée par ce processeur.

K7 : L’Athlon est une bombe

En 1999, AMD sort son processeur de septième génération, le K7, renommé Athlon. Ce processeur gommait les défauts des autres modèles et offrait enfin une FPU digne de ce nom, supérieure à celle d’Intel. L’Athlon était le processeur x86 le plus rapide et disposait de beaucoup d’avantages, dont un FSB rapide (EV6, utilisé au départ dans les Alpha) et des performances élevées.

Image 8 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Le seul réel problème ne venait pas du processeur mais des chipsets : ni les modèles AMD ni les modèles Via n’arrivaient à la hauteur des chipsets d’Intel (comme le célèbre 440BX). Notons l’utilisation du Slot A (concurrent du Slot 1 d’Intel) et la mémoire cache de niveau 2 avec un coefficient variable (1/2, 2/5 ou 1/3). Pour l’anecdote, c’est AMD qui a annoncé (et vendu) le premier un processeur à 1 GHz, avec l’Athlon (deux jours avant Intel et le Pentium III 1 GHz).

AMD améliore l’Athlon : Thunderbird, XP, etc.

AMD a bien compris que son architecture K7 était performante et la société en a profité pour l’améliorer peu à peu tout en augmentant la fréquence et en améliorant la gravure.

Image 9 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Dans la grande famille des Athlon, je choisis… Thunderbird : un Athlon gravé en 180 nm, avec 256 ko de cache intégrés au processeur. Le Palomino, qui apporte notamment le support du SSE. Les Athlon XP, qui changent le package et passent au PR.

L’Athlon XP en 0,13µ : Thoroughbred et Barton

Suivent le Thoroughbred, un Athlon XP en 130 nm (256 ko de cache) et enfin le Barton, équipé de 512 ko de cache et toujours gravé en 130 nm. Notons que les Athlon XP et les modèles suivants ont utilisé le PR en lieu et place de la fréquence.

Image 9 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Des versions pour les serveurs (Athlon MP) et pour les PC portables (Athlon 4, Athlon XP Mobile) ont également été produites, ainsi que les Geode NX (130 nm et 256 ko de cache). De plus, AMD a aussi vendu des Thorton (130 nm, 512 ko de cache dont 256 ko désactivés) et avait prévu le Trinidad, un Athlon en 90 nm. Enfin, quelques bizarreries dans le PR : un Athlon XP 2600+ pouvant être cadencé à 1900, 1917, 2000, 2083 ou 2133 MHz selon les versions.

Duron et Sempron : les Celeron d’AMD

Les fondeurs aiment les noms en « on ». Pour contrer le Celeron et pour venir soutenir l’Athlon, AMD a sorti les Duron, remplacé ensuite par les Sempron. Ces deux processeurs d’entrée de gamme sont généralement moins rapides que les Athlon et possèdent moins de mémoire cache. La gestion exclusive des caches permet à AMD de proposer des CPU avec un cache L2 plus petit que le L1 : ce dernier n’est pas recopié entièrement dans le L2, contrairement à l’architecture inclusive utilisée par Intel. Le Sempron est simplement un Athlon XP renommé, avec certaines versions équipées de moins de mémoire cache (256 ko désactivés sur 512 ko dans le Thorton).

Image 11 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Notons qu’en plus du Spitfire, AMD a aussi sorti le Duron Morgan (basé sur les Athlon XP, avec le support du SSE) et Applebred (130 nm). Le Sempron a continué sa carrière avec les K8 (Sempron 3400+) et des Sempron 64 bits existent donc.

AMD K8 : l’ère du 64 bits

Avec le K8, AMD passe au 64 bits. Premier processeur x86 compatible avec ce mode d’adressage, il a aussi d’autres atouts comme un contrôleur mémoire intégré. AMD a sorti une armée de processeurs basés sur le K8, mais nous allons nous intéresser aux modèles grand public, les Athlon 64. En pratique, les Opteron (versions serveurs), Athlon 64 FX (haut de gamme) et Turion 64 (PC portables) sont très proches : généralement, seules la gestion du contrôleur mémoire et la mémoire cache changent (et le type de mémoire utilisée).

Image 5 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Notons que les processeurs Athlon 64 utilisent toujours le PR pour se placer dans la gamme et que le nombre de versions est très élevé, avec en général une différence de mémoire cache et/ou de finesse de gravure. Nous ne présentons que deux modèles mais il existe une dizaine de versions différentes de K8 rien que pour les Athlon 64 classiques.

Athlon 64 X2 : un dual core chez AMD

En 2005, AMD modifie son architecture pour proposer une version à deux cores de son K8 : l’Athlon 64 X2 est né. Même si AMD propose un processeur composé de deux cores de K8, l’architecture à base de bus HyperTransport permet de garder de bonnes performances, contrairement à la solution d’Intel qui utilise le FSB pour la communication entre les CPU dans ses premiers dual core. Les Athlon 64 X2 existent en différentes versions (Socket AM2 : le renouveau des Athlon 64 ?) et restent sur le marché jusqu’en 2008 en tant que solution d’entrée de gamme.

Image 6 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Comme pour les Athlon 64, nous avons choisi de ne présenter que deux des versions des K8, même si d’autres versions existent. Bien évidemment, des versions serveurs (Opteron), haut de gamme (Athlon 64 FX) et mobiles (Turion 64 X2) sont aussi de la partie, tout comme de l’entrée de gamme avec des Sempron X2. Enfin, petite anecdote, AMD a réussi à utiliser le même nom de code pour un processeur, qu’Intel pour une de ses plateformes : Santa Rosa (un Opteron dual core gravé en 90 nm).

Le Phenom : K10 et quad core

En 2007, AMD a présenté le K10, appelé Phenom (AMD Phenom : l’araignée tisse sa toile) dans sa version grand public. Ce processeur peut être considéré comme un échec : moins rapide que les concurrents, buggé dans ses premières versions (au niveau du TLB) et ne parvenant pas à monter en fréquence. Pourtant, le Phenom reste un bon processeur : son architecture est bien pensée et il est parfait pour les serveurs, par exemple.

Image 14 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Malheureusement, AMD n’a pas les capacités de lutter contre Intel au niveau de la finesse de gravure et reste donc distancé. En plus les problèmes des premiers Phenom ont donné une mauvaise réputation à ce processeur. Notons qu’AMD a également produit un Athlon X2 7850 Black Edition basé sur le core Kuma, dérivé de l’architecture du Phenom. Les Phenom sont compatibles Socket AM2 (avec quelques limitations) et le Phenom X3 est essentiellement un Phenom X4 dont un core est défectueux ou désactivé.

Le Phenom II, AMD accélère et passe à la DDR3

En 2009, AMD améliore le Phenom, avec le Phenom II. Gravé en 45 nm, ce processeur voit sa mémoire cache augmenter (jusqu’à 6 Mo de cache L3) et voit surtout son contrôleur mémoire DDR3 s’activer. Interfacés en AM3, les processeurs Phenom II sont aussi utilisables sur des cartes mères AM2 et AM2+ (en DDR2, donc).

Image 15 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

AMD a décliné son architecture Phenom II en trois versions : Phenom II X4, mais également X3 et X2. Point intéressant, les Phenom II X2 (Callisto) et X3 (Heka) sont en fait des Phenom II X4 avec des cores désactivés et beaucoup de cartes mères sont capables (très simplement) de réactiver les cores en question, tout du moins s’ils ne sont pas défectueux. En effet, on trouve des modèles avec des cores désactivés (car la demande en X3 et X2 est grande) ou des X4 défectueux, recyclés en X2 ou X3.

Athlon II : l’entrée de gamme en K10

En 2009, AMD a décliné le core K10 des Phenom II (en 45 nm, donc) en plusieurs versions, destinées à l’entrée de gamme. La principale différence entre un Athlon II et un Phenom II vient de l’absence de cache de niveau 3, mais les processeurs en profitent pour diminuer leur prix.

Image 17 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Notons qu’encore une fois, AMD joue avec les dies : les Athlon II X3 (Rana) et X4 (Propus) disposent d’un die spécifique, dans lequel le cache L3 est physiquement absent, mais sont aussi parfois basés sur un die de Phenom II dont le cache L3 est présent, mais désactivé (ou défectueux). Comme sur les Phenom II, ce type de limitation peut être contourné avec le BIOS de certaines cartes mères.

Les Athlon II existent aussi avec deux cores et un seul core, et des Sempron basés sur les cores Regor (deux cores) et Sargas (un core) ont également été produits par AMD. La différence entre ces Athlon II et ces Sempron se situe principalement au niveau des fréquences et de la quantité de cache L2.

Un hexacore pour le grand public

En 2010, AMD est toujours en 45 nm, mais le nombre de cores évolue. Après les Phenom II X2, X3 et X4, voici le Phenom II X6. Assez comparable aux autres Phenom II, ce modèle a donc six cores.

Image 19 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Des Phenom II X4 et Athlon II X4, basés sur le core « Zosma », ont également été produits à partir de processeurs Thuban avec deux cores désactivés. Cela différencie ces Phenom II X4 des modèles « Deneb » qui ne possèdent physiquement que quatre cores. Le mode Turbo permet quant à lui d’augmenter la fréquence en cas de charge faible sur une partie des cores. Le Phenom II X4 « Zosma », comme ses prédécesseurs, devrait être déblocable. En effet, il s’agit d’un Phenom II X6 bridé, ce qui le différencie du « Deneb » qui est équipé réellement de 4 cores.

Projet Fusion et les premiers APU d’AMD

Le projet « Fusion » d’AMD est en gestation depuis déjà cinq ans dans les laboratoires du constructeur lorsque le premier APU (Accelerated Processing Unit) est officiellement annoncé, en janvier 2011. Il faudra toutefois attendre juin de la même année pour que les premiers APU Llano, regroupant sur un seul et unique die un CPU avec des cores K10 et un GPU de type Radeon HD 6000, soient enfin disponibles.

Image 7 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Gravé en 32 nm, Llano est proposé en versions avec deux, trois ou quatre cores K10. Des modèles destinés aux ordinateurs portables sont également disponibles, avec des fréquences et une consommation revues à la baisse.

Le retour des processeurs FX

Représentant le haut de gamme à l’époque des Athlon 64, la gamme « FX » renait en octobre 2011. Basés sur la microarchitecture Bulldozer et gravés en 32 nm, les processeurs Zambezi représentent le haut de gamme d’AMD.

Ils sont proposés en versions à quatre, six ou huit cores, soit deux, trois ou quatre « modules » CPU. Chaque module CMT (Clustered Multi-Thread) de l’architecture Bulldozer partage un certain nombre de ressources matérielles entre les deux cores, comme les premiers étages du pipeline, le cache L2 ou encore la FPU. Les instructions AVX sont supportées.

Image 8 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

En octobre 2012, la gamme FX passe à l’architecture Piledriver et les processeurs « Vishera » font leur apparition. Les fréquences sont revues à la hausse et les jeux d’instructions FMA3, BMI1 et F16C sont supportés. Notons au passage qu’AMD a lancé deux processeurs FX avec un TDP gargantuesque de 220W, le plus puissant des deux – le FX-9590 – étant capable d’atteindre la barre des 5 GHz en mode Turbo.

Les APU adoptent l’architecture Piledriver

En octobre 2012, les APU adoptent à leur tour l’architecture Piledriver avec les modèles Trinity. On retrouve donc un ou deux modules – donc deux à quatre cores – par APU, deux fois plus de mémoire cache L2 pra rapport à Llano et des fréquences revues à la hausse. Trinity apporte en outre le support des instructions AVX, AES, FMA/FMA4, XOP ou encore F16C. Côté GPU, des Radeon HD 7000 sont de la partie.

Image 9 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

En mars 2013, Richland fait son apparition. Si rien ne change côté CPU, si ce n’est une hausse des fréquences, ces nouveaux APU embarquent en revanche des Radeon HD 8000. La gamme A10 bénéficie par ailleurs d’un nouveau contrôleur mémoire compatible avec la DDR3-2133.

Les APU de quatrième génération

Au début de l’année 2014, AMD lance ses APU de quatrième génération baptisés Kaveri. Basés sur l’architecture Steamroller et gravés en 28 nm, ces APU bénéficient surtout d’une légère augmentation de la quantité de cache L1 et de la taille de certains registres internes. La partie GPU, d’architecture GCN (Radeon R5 ou R7), supporte la technologie Heterogenous System Architecture ce qui permet au CPU et au GPU de partager jusqu’à 32 Go de mémoire système. Kaveri introduit également l’accélérateur audio TrueAudio et un contrôleur PCI-Express 3.0.

Image 10 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

En mai 2015, les premiers Godavari font leur apparition. Toujours basés sur un l’architecture Steamroller, ces APU se distinguent des Kaveri par leurs fréquences légèrement plus élevées.

Jaguar : une architecture basse consommation

Initialement conçu pour le marché mobile, Kabini et son architecture Jaguar ont fait leur apparition sur le marché desktop en avril 2014. Orienté « basse consommation », cet APU gravé en 28 nm abandonne les clusters CMT de Bulldozer/Piledriver pour revenir à une architecture plus classique.

Image 11 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Kabini regroupe 2 ou 4 cores x86-64 et une Radeon R3, pour un TDP maximal de 25W (en version desktop), le tout sur un nouveau socket AM1. La partie CPU bénéficie de quelques optimisations et les instructions AVX, AES, F16C et BMI1 sont toujours de la partie.

Puma : faire du neuf avec du vieux

Puma est une architecture extrêmement proche de Jaguar. On retrouve le même nombre d’unités d’exécution et des structures internes très similaires. À l’époque, les dies avaient moins de transistors que le SoC Apple A7, ce qui montrait aussi le retard que commençait à prendre AMD. Cette nouvelle architecture réduit les courants de fuite d’environ 19 % pour le CPU et 38 % pour le GPU.

Image 25 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Le contrôleur mémoire consommait moins d’énergie et il est maintenant compatible avec la DDR3L-1866. AMD a décidé de décliner son système en deux versions : les Beema pour les ordinateurs de bureau et les PC portables, tandis que les Mullins étaient réservés aux tablettes. AMD a ainsi cherché à conquérir le marché des terminaux à basse consommation, mais la firme a manqué de convaincre.

Puma+ : le manque d’inspiration continue

En 2015, AMD a sorti une version optimisée des Puma, surnommée Puma+, utilisant un socket différent (FP4). Les différences architecturales n’ont jamais été clairement expliquée et Puma+ semble avoir surtout permis à AMD de sortir des modèles basse consommation pour les PC portables ainsi que les ordinateurs tout-en-un.

Image 26 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Le manque de performance a surtout poussé les testeurs à comparer la puce les Carrizo-L aux Atom d’Intel, mais Puma+ était avant tout la preuve qu’AMD avait vraiment besoin de sa plateforme Zen qui était déjà très attendue à l’époque.

Excavator : la dernière déclinaison de l’architecture Bulldozer

Excavator a principalement été une architecture pour APU. Il y a bien eu un Athlon X4 845, mais ses performances étaient trop loin de ce qu’offrait Intel. L’architecture a le mérite d’embarquer des mesures d’économies d’énergie intéressantes, mais ses performances laissent à désirer.

Image 27 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

La firme a surtout sorti ces processeurs en attendant ses Ryzen qui était connus et qui portaient déjà les espoirs de la firme. Les Bristol Ridge offrait quant à eux un gain de performance de 20 % sur les Carrizo, mais ils étaient surtout là pour lancer le Socket AM4 des Ryzen et servir d’APU en attendant le lancement des processeurs.

Zen : AMD renaît et fait même peur à Intel

L’architecture Zen marque la renaissance d’AMD et pour la première fois depuis très longtemps, Intel doit accélérer sa roadmap pour faire face à un lancement très réussi ainsi qu’une nouvelle concurrence féroce.

Image 28 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Les coeurs Zeppelin sont déclinés en deux versions : les Summit Ridge (Ryzen) et les Whitehaven (Threadripper). Il faut dire que l’architecture offre une réelle rupture par rapport aux précédents modèles. Les CCX (Core Complex) assure une communication à haut débit entre les coeurs, et AMD profite maintenant du SMT (Simultaneous Multithreading), l’équivalent de l’HyperThreading chez Intel. 

Zen+ : quelques optimisations et un APU

L’architecture Zen a impressionné dès son arrivé, et AMD n’en reste pas là. Zen+ débarque avec une gravure en 14 nm+ et 12 nm, et quelques optimisations au niveau de ses points faibles : son interconnexion est un peu plus rapide, avec moins de latence, et ses fréquences montent légèrement, notamment pour la RAM. Rien de bien significatif toutefois, en attendant Zen 2…

Image 29 : Les processeurs iconiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Zen+ a donné lieu à trois familles de processeurs Ryzen de seconde génération : les Ryzen 2000, le APU Ryzen avec IGP Vega (bureau, mobiles et embarqués), et les nouveau Threadripper jusqu’à 32 coeurs et 64 threads.

Zen 2 : le premier CPU x86 en 7 nm !

Grosse évolution en 2019 avec l’arrivée de Zen 2. Même si l’architecture garde la même base, Zen passe en 7 nm, avec de belles améliorations de performances, mais également le support du PCI-Express 4.0. Côté serveurs on découvre le monstrueux EPYC Rome, avec un design en 8 die chiplets en 7 nm autour d’un gros contrôleur I/O en 14 nm sur le même package. Le marché grand public accueille de son côté les Ryzen 3000 Series (Matisse) et les Threadripper 3900 Series, les premiers regroupant un ou deux CCD (soit de 4 à 16 coeurs), tandis que les Threadripper embarquent jusqu’à 8 CCD et donc 64 coeurs.

Image 12 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Zen 2 se décline également en version APU (Renoir) avec la gamme Ryzen 4000G/GE, certains modèles comme les Ryzen 3 4100 et Ryzen 5 4500 étant dépourvus d’iGP. Le même coeur Renoir se retrouve dans la gamme mobile avec les Ryzen 4000 Series.

Zen 3 : la consécration

En 2020, AMD persiste et signe avec ses nouveaux Ryzen 5000 Series (Vermeer) basés sur son architecture Zen 3 qui offre une augmentation de 19% du nombre d’IPC et permet des montées en fréquences. A l’image de Zen 2, Zen 3 se compose d’un ou deux CCD et d’un die dédié aux entrées/sorties. Chaque CCD contient en revanche un seul CCX, qui regroupe 8 coeurs CPU et 32 Mo de cache L3 partagé. C’est une évolution par rapport à Zen 2 dont les CCD contiennent chacun deux CCX, qui contiennent à leur tour 4 coeurs et 16 Mo de cache L3 chacun. Les CCD sont toujours gravés en 7 nm par TSMC tandis que Globalfoundries se charge de graver les dies I/O en 12 nm (ou 14 nm sur les versions serveurs).

Le constructeur présente en 2021 de nouveaux APU Ryzen 5000 Series (Cezanne) profitant de l’architecture Zen 3, ainsi qu’une gamme complètes de CPU mobiles. Dans les deux cas, les processeurs en question embarquent également une partie graphique.

Image 13 : Les processeurs emblématiques d'AMD, du 8086 à nos jours

Plus récemment, AMD a lancé ses Ryzen 6000 Series sur le marché mobile, avec une évolution de la finesse de gravure puisque l’on passe au procédé 6FF de TSMC. La partie graphique évolue également avec l’adoption de l’architecture RDNA 2 et donc le support de l’accélération matérielle du ray-tracing. Ces nouveaux CPU supportent les mémoires DDR5-4800 et LPDDR5-6400 sur quatre canaux, mais restent limités au PCI-Express 4.0 là où Intel est déjà au PCI-Express 5.0 avec ses Alder Lake mobiles.

Le Ryzen 7 5800X3D, lancé en avril 2022, offre enfin un avant-gout de la prochaine génération de processeurs AMD. Restant sur l’architecture Zen 3, il embarque en revanche 96 Mo de mémoire cache L3 empillée verticalement (d’où le terme « 3D »), soit trois fois la quantité d’un Ryzen 7 5800X classique, offrant un gain de performances allant jusqu’à +15% en single-thread. Cette technologie de cache 3D devrait en toute logique se retrouver dans Zen 4, la prochaine architecture d’AMD attendue d’ici la fin de l’année 2022.