Přestože oficiální roadmapy AMD končí procesorovou architekturou Zen 4 (5nm základ), o generaci Zen 5 mluvily různé zdroje dosud bez výjimky jako o v základu 3nm. Loni (v květnu) uniklá roadmapa dokládala použití 3nm procesu přinejmenším pro APU Strix Point (Zen 5 + Zen 4D), což by mohlo naznačovat záměr použití tohoto procesu i pro „samostatný“ Zen 5, ovšem tento údaj leaker rozkostičkoval, takže fyzický důkaz o původním záměru použít 3nm proces nemáme (byť to je smysluplné).

3nm proces TSMC nabírá zpoždění(?)

Již dva nezávislé zdroje se však shodly na tom, že AMD zvažuje přistoupit (nebo možná již přistoupila) ke změně plánu. Připomeňme, že Intel letos (formálně koncem 3. kvartálu, reálně asi začátkem 4.) vydá procesory Raptor Lake a již někdy kolem poloviny roku 2023 mají následovat čipletové Meteor Lake s novou architekturou (výrazný nárůst IPC) i novým procesem. S ohledem na udržení konkurenční pozice musela tedy AMD dlouhodobě plánovat nástupce Zen 4 již cca rok něm. To by na jednu stranu byl historicky nejkratší interval mezi generacemi Zenu, na stranu druhou tuto možnost nelze vyloučit, neboť postupem času rost počet paralelně pracujících vývojových týmů.

Nakonec vydání Zen 5 v roce 2023 potvrdilo i více zdrojů, takže se jeví jako možné. Vzpomenout můžeme zmínku Zen 5 architektem Mikem T. Clarkem již v dubnu 2018, takže při pěti letech na vývoj a výrobu odpovídá rok 2023.

Zen 5 je potřeba vydat v roce 2023

Pokud tedy přijmeme pravděpodobný scénář, že cílem Zen 5 je konkurence procesorů Meteor Lake od Intelu, pak nové události dávají docela smysl. Pokud se 3nm proces TSMC nevyvíjí podle plánu, je pro AMD logickým krokem zvolit nejbližší (v dané době dostupný) proces a použít jej místo 3nm. Vždy je totiž lepší mít produkt s určitými vlastnostmi na trhu, než mít produkt s trochu lepšími vlastnostmi na papíře.

4nm proces TSMC jako nejlepší alternativa

3nm proces bude klíčovou velkou generací, podobně jako v minulosti 16nm, 7nm a (do x86 světa nastupující) 5nm. Bez ohledu na to, že se s každou generací mezigenerační posuny (ve frekvencích, spotřebě a denzitě) zmenšují, by šlo stále o „velký“ krok. Naproti tomu 4nm proces je derivátem 5nm výroby. Podobně jako třeba 6nm proces vůči 7nm nebo 12nm proces vůči 16nm.

Ač jde o derivát, je laděný trochu odlišně, dalo by se říct až nezvykle. Zatímco 6nm proces (oproti 7nm) posouval hlavně denzitu (počet tranzistorů, které lze nacpat na jednotku plochy), zatímco frekvence a spotřeba se téměř neměnily, 4nm (N4P) proces (oproti 5nm) téměř nemění denzitu, ale soustředí se (v rámci možností) na takty a / nebo spotřebu (o mobilním N4 zde nemluvíme, ten pro x86 svět ani nepřipadá v úvahu).

Dále stojí za připomenutí, že krátce před Vánoci ohlásila TSMC přípravu vylepšeného 4nm procesu nazvaného N4X. Jeho cílem dosažení minimálně takových taktů, jaké měla zvládat první verze 3nm procesu. Připomeňme si rozdíly v taktech (vše oproti první generaci 5nm výroby, N5):

• 4nm (N4 = mobilní): téměř beze změny
• 4nm (N4P): +11 %
• 4nm (N4X): +15 % @1,2V
• 3nm (N3): +10-15 %

Použitím N4P nebo N4X namísto 3nm procesu by AMD nejspíš nic zásadního neztrácela na taktovacích frekvencích. Nejspíš by netratila ani finančne (klíčové generace procesů přinášejí klíčové cenové nárůsty), ale s ohledem na nižší denzitu by pro 4nm výrobu potřebovala vyšší výrobní kapacity (oproti 3nm procesu). Dále, což je pro zákazníka podstatnější, by 4nm Zen 5 produkoval vyšší množství odpadního tepla než 3nm (asi o 10 % oproti nativnímu N3 procesu, ale je pravděpodobné, že AMD měla v plánu využít nějakou optimalizovanou verzi, takže by šlo asi o trochu vyšší rozdíl než těchto 10 %).

Samozřejmě bude záležet, kterou variantu 4nm procesu AMD nasadí či zvažuje nasadit. Standardní N4P by měla přejít do rizikové výroby ve druhém pololetí letošního roku. Rizikovou výrobu N4X TSMC avizovala na první pololetí roku příštího. Pak je tu samozřejmě ještě možnost využití něčeho na míru optimalizovaného, k čemu nejsou dostupné veřejné údaje.