Zen 6 será la nueva arquitectura de AMD para procesadores x86-64, implementándose en las futuras CPUs Ryzen 10000, EPYC y Threadripper.

Zen 6: detalles sobre la futura arquitectura de AMD

• La arquitectura Zen 6 será la base de la próxima generación de procesadores x86-64 de AMD. Esta tecnología impulsará diversas líneas de productos, incluyendo las CPUs y APUs Ryzen 10000, los procesadores EPYC destinados a servidores y centros de datos, así como la nueva serie de Threadripper.

Zen 6 es el nombre con el que conocemos a la próxima arquitectura de AMD para procesadores x86-64. Esta nueva arquitectura se va a utilizar tanto en las futuras CPUs y APUs Ryzen 10000 como en los nuevos procesadores EPYC para servidores y centros de datos, y también en la nueva generación de procesadores Threadripper. Esto quiere decir que Zen 6 será, en definitiva, la base de todas las nuevas generaciones de procesadores de AMD.

Llevamos tiempo viendo rumores y supuestas filtraciones sobre Zen 6, algunas más creíbles que otras, y con todas las novedades que han salido en los últimos meses es un buen momento para analizar la mejor información y los datos más fiables, darle sentido y contexto y convertirla en un nuevo especial con todo lo que sabemos sobre esta nueva arquitectura, limitándonos a fuentes e informaciones fiables de verdad.

Todos los datos que vais a ver en este artículo están actualizados, lo que significa que se basan en información reciente. Esto no significa que estén confirmados, pero sí que no están obsoletos, y como dije tienen sentido y son fiables. Como siempre, si tenéis alguna duda importante podéis dejarla al final del artículo os ayudaremos a resolverla.

Base de la arquitectura Zen 6: chiplet con 12 núcleos

Este será, en teoría, el cambio más importante que traerá Zen 6. Desde Zen 2 hasta Zen 5 en AMD han utilizado un chiplet CPU, también conocido como unidad CCD, con 8 núcleos y 16 hilos. Ese chiplet ha ido evolucionando en las diferentes generaciones que ha lanzado AMD, pero manteniendo ese conteo de núcleos e hilos.

Con Zen 6 se espera que el chiplet CPU tenga una configuración de 12 núcleos y 24 hilos, lo que supone un aumento del 50% en número de núcleos e hilos frente a Zen 5. Obviamente esto supondrá una mejora importante de rendimiento multihilo, y permitirá a AMD crear nuevas configuraciones CPU y romper los niveles máximos de núcleos e hilos que hemos visto en las generaciones actuales.

Lo veremos más claro con un ejemplo concreto: el Ryzen 9 9950X tiene 16 núcleos y 32 hilos porque combina dos chiplets CPU de 8 núcleos y 16 hilos. El Ryzen 9 10950X podría tener 24 núcleos y 48 hilos si combina dos chiplets CPU de 12 núcleos y 24 hilos. Tendríamos 8 núcleos y 16 hilos más, un aumento significativo que supondría la mayor mejora de rendimiento multihilo de la historia de los procesadores Ryzen.

El nuevo chiplet de 12 núcleos y 24 hilos también traerá otro cambio importante, y es que vendrá con una mayor cantidad de caché L3, un cambio necesario para poder cubrir las necesidades de capacidad de caché que genera ese aumento del número de núcleos e hilos. Se espera un salto de 32 MB a 48 MB de caché L3 por chiplet CPU.

Nuevo nodo de TSMC y mayor IPC

Antes de hablar del nodo de fabricación hay que tener claro que los procesadores de AMD, basados en el diseño de tipo chiplet, utilizan dos chiplets diferentes: el CPU y el I/O. El primero se basa siempre en un nodo más avanzado que el segundo, porque el segundo no es tan complejo y no se beneficia de la misma manera del uso de un nodo más avanzado.

Debido a esto, en Zen 5 el chiplet CPU se fabrica bajo el nodo de 4 nm de TSMC, mientras que el nodo I/O se fabrica bajo el nodo de 6 nm de TSMC. Con Zen 6 ocurrirá exactamente lo mismo, se espera que el chiplet CPU utilice el nodo N2P de TSMC, es decir, que esté fabricado en 2 nm, y que el chiplet I/O esté fabricado en el nodo de 6 nm o, en el mejor de los casos, en el de 5 nm.

El salto del nodo de 4 nm al nodo de 2 nm se traducirá en mejoras a nivel de rendimiento y de eficiencia, y una reducción del tamaño de los transistores que será clave para conseguir ese salto de 8 núcleos y 16 hilos a 12 núcleos y 16 hilos en el chiplet CPU, manteniendo una área lógica contenida. Este nuevo nodo también permitirá aumentar la velocidad de reloj de la CPU sin problemas de estabilidad.

A todo lo anterior debemos sumar, además, que Zen 6 traerá novedades a nivel de arquitectura que mejorarán el rendimiento por núcleo a la misma frecuencia de reloj frente a Zen 5, es decir, el IPC (instrucciones por segundo). Estas son las mejoras más importantes que esperamos ver en esta nueva arquitectura:

• Optimizaciones en la caché en todos sus niveles.
• Mejoras en el predictor de saltos.
• Nuevas instrucciones APX.
• Reducción de la latencia en puntos clave.
• Mejoras en las unidades de ejecución.
• Aumento de la caché L3 por chiplet CPU, que pasará de 32 MB a 48 MB.

En total, el aumento a nivel de IPC podría ser de entre un 8% y un 15% frente a Zen 5. Se baraja también un posible aumento de la caché L2, que actualmente es de 1 MB por núcleo, pero me parece poco probable teniendo en cuenta que ya se va a aumentar significativamente la caché L3 en Zen 6. Dos aumentos de la capacidad de dos bloques de caché en una misma generación me resulta complicado de creer.

Zen 6 romperá la barrera de los 6 GHz

Habíamos visto rumores de que esta nueva arquitectura podría superar los 7 GHz de velocidad, pero como os dije en su momento esos rumores no tenían sentido, porque era un aumento de velocidad demasiado grande para conseguirlo en un solo salto generacional, sobre todo teniendo en cuenta que Zen 5 toca techo en 5,7 GHz con un hilo activo, y cae por debajo de los 5,3 GHz en multihilo intensivo con ciertos tipos de carga.

Lo más lógico, y lo más probable, es que con el cambio de nodo y todas las mejoras a nivel de arquitectura de Zen 6 los nuevos Ryzen 10000 puedan superar los 6 GHz. Este aumento de frecuencia ya supondría un avance importante, y no debería dar ningún problema de estabilidad, un tema que es más importante de lo que parece porque estamos hablando de procesadores con diseño tipo chiplet que dependen de un sistema de intercomunicación llamado Infinity Fabric.

No se trata solo de subir las frecuencias al máximo y afinar voltajes y consumo, hay que llegar a un nivel de frecuencia que permita un funcionamiento estable de todos los chiplets y del Infinity Fabric. Subir de golpe casi 2 GHz con un solo salto generacional es tan exagerado que chirría por todas partes. Quizá con Zen 7 nos acerquemos a esa velocidad de trabajo, o quizá no, pero esto bastante convencido de que Zen 6 no llegará a una velocidad tan alta.

Si los Ryzen 10000 son capaces de trabajar a 6 GHz de forma estable en multihilo la mejora frente a los Ryzen 9000 será de entre 500 y 700 MHz, dependiendo de la carga de trabajo, así que ese salto ya sería un avance significativo y se traduciría en un incremento notable del rendimiento por núcleo. A esto deberíamos sumar las mejoras de rendimiento por núcleo derivadas del aumento del IPC.

Zen 6 frente a Zen 5: posible rendimiento

Tenemos que diferenciar entre rendimiento monohilo y rendimiento multihilo. Con Zen 6, la mayor diferencia frente a Zen 5 la tendremos en el rendimiento multihilo por ese aumento del máximo de núcleos e hilos del chiplet CPU. La diferencia de núcleos e hilos será del 50%, sin contar con el aumento de frecuencias ni con las mejoras de IPC que traerá esa nueva arquitectura.

Se espera que, como mínimo, Zen 6 sea un 60% más potente que Zen 5 en multihilo, combinando aumento de núcleos e hilos, aumento de frecuencia e IPC. En monohilo, la mejora podría ser de entre un 10% y un 18%, combinando el aumento del IPC y la subida de frecuencias. Estos valores son estimaciones realizadas a partir de todo lo que sabemos de Zen 6, y también de lo que vimos con el salto de Zen 4 a Zen 5.

Es importante tener en cuenta que la mejora de rendimiento en juegos es un valor independiente y que podría ser inferior a esos números que acabamos de ver. No existen juegos capaces de aprovechar una configuración CPU de 24 núcleos y 48 hilos, estos dependen más del IPC, de la frecuencia de reloj y de la caché L3, así que es probable que la mejora de rendimiento de Zen 6 frente a Zen 5 en juegos ronde entre un 8% y un 15%.

Caché L3 apilada en 3D: más capacidad para mejorar el rendimiento

AMD volverá a repetir el uso de caché L3 apilada en 3D con Zen 6. La fórmula debería ser la misma, apilar un chiplet de caché L3 debajo del chiplet CPU para que este haga mejor contacto con el IHS y que de esta manera se disipe mejor el calor, pero a diferencia de lo que hemos visto en la generación actual ese chiplet de caché L3 no tendrá una capacidad de 64 MB, sino de 96 MB.

El aumento de la capacidad de la caché L3 apilada en 3D se debe al aumento del número de núcleos y de caché L3 del chiplet CPU, que como hemos dicho pasaría de 8 núcleos y 16 hilos y 32 MB de L3 a 12 núcleos, 24 hilos y 48 MB de caché L3. El chiplet apilado en 3D siempre ha doblado la caché L3 del chiplet CPU, y en este caso el doble de 48 MB son 96 MB.

La caché apilada en 3D hará que el procesador esté especializado para rendir mejor en juegos, y en estos modelos sí que deberíamos ver una mejora de rendimiento más significativa. Es complicado dar datos concretos con seguridad, pero estoy bastante seguro de que un Ryzen 10000 X3D mejorará el rendimiento en juegos entre un 20% y un 30% frente a los Ryzen 9000 X3D.

Al aumentar la capacidad de la caché apilada en 3D un Ryzen 9 10950X3D podría contar con hasta 192 MB de caché L3, y un Ryzen 9 10950X3D2 tendría la friolera de 288 MB de caché L3 (48 + 96 en cada chiplet, multiplicado por dos). Esa enorme cifra de caché L3 también mejoraría el rendimiento en ciertas aplicaciones y cargas de trabajo, como IA y simulaciones científicas, como vimos en el análisis del Ryzen 9 9950X3D2.

Posibles especificaciones y modelos de procesadores Zen 6

AMD debería lanzar, como mínimo, un total de cuatro nuevos procesadores Ryzen 10000 basados en esta arquitectura, y así es como podrían estar configurados:

• Ryzen 5 10600X: 8 núcleos y 16 hilos. Una unidad CCD con 8 núcleos activos y 48 MB de caché L3.
• Ryzen 7 10700X: 12 núcleos y 24 hilos: Una unidad CCD con 12 núcleos activos y 48 MB de caché L3.
• Ryzen 9 10900X: 16 núcleos y 32 hilos. Dos unidades CCD, ambas con 8 núcleos activos y 96 MB de caché L3 (48 MB de L3 por unidad CCD).
• Ryzen 9 10950X: 24 núcleos y 48 hilos. Dos unidades CCD, ambas con 12 núcleos activos y 96 MB de caché L3 en total (48 MB de L3 por unidad CCD).

Esos cuatro modelos serían los primeros en llegar. Más adelante AMD lanzaría versiones «no X» con el mismo número de núcleos e hilos, pero funcionando a menor frecuencia, y completaría su nueva generación de CPUs con los modelos con caché L3 apilada en 3D:

• Ryzen 5 10600X3D: 8 núcleos y 16 hilos. Una unidad CCD con 8 núcleos activos y 144 MB de caché L3 (un chiplet de L3 de 96 MB apilado).
• Ryzen 7 10800X3D: 12 núcleos y 24 hilos: Una unidad CCD con 12 núcleos activos y 144 MB de caché L3 (un chiplet de L3 de 96 MB apilado).
• Ryzen 9 10900X3D: 16 núcleos y 32 hilos. Dos unidades CCD, ambas con 8 núcleos activos y 192 MB de caché L3 (un chiplet de L3 de 96 MB apilado).
• Ryzen 9 10950X3D: 24 núcleos y 48 hilos. Dos unidades CCD, ambas con 12 núcleos activos y 192 MB de caché L3 (un chiplet de L3 de 96 MB apilado).
• Ryzen 9 10950X3D2: 24 núcleos y 48 hilos. Dos unidades CCD, ambas con 12 núcleos activos y 288 MB de caché L3 en total (dos chiplets de L3 de 96 MB apilados).

Plataforma y compatibilidad: no tendrás que cambiar de placa base

AMD ha confirmado que el socket AM5 tendrá soporte hasta 2029, así que los procesadores Zen 6 funcionarán con dicho socket sin ningún problema. Esto quiere decir que si tienes, por ejemplo, un Ryzen 5 7600 podrás actualizar a Zen 6 sin tener que cambiar la placa base, y tampoco tendrás que cambiar la memoria, porque esta nueva generación seguirá utilizando DDR5.

Con todo, para poder utilizar estos nuevos procesadores será necesario actualizar la BIOS de nuestra placa base, y es probable que los modelos más básicos y con chipsets de gama baja (A620) presenten limitaciones a nivel de compatibilidad con los Ryzen 10000 más potentes, algo que sería totalmente lógico y que ya hemos visto en generaciones anteriores.

Aunque el socket AM5 seguirá siendo compatible es muy probable que AMD aproveche para lanzar nuevos chiplets, con los que los fabricantes de placas base podrán renovar su catálogo de productos. Esos nuevos chipsets podrían dividirse en cuatro grupos distintos:

• Chipset A920: gama de entrada.
• Chipset B950: gama media.
• Chipset X970: gama alta.
• Chipset X970E: gama entusiasta.

Resumen general: Zen 5 frente a Zen 6 de un vistazo

• Salto al nodo de 2 nm (Zen 5 utiliza el nodo de 4 nm).
• Compatibilidad con el socket AM5, estrenará nuevos chipsets.
• Rendirán hasta un 18% más en monohilo.
• Rendirán como mínimo un 57% más en multihilo.
• Tendrán hasta un 50% más núcleos e hilos.
• Contarán con un 50% más de caché L3 por chiplet CPU.
• Más caché L3 apilada en 3D.
• Podrían tener el mismo TDP máximo que los Ryzen 9000.
• Más frecuencia de trabajo (más de 6 GHz).
• Serán compatibles con memoria DDR5.
• Podría traer cambios en la controladora de memoria para soportar DDR5 más rápida y módulos CUDIMM.
• Posible soporte de las nuevas instrucciones APX.

Posible fecha de lanzamiento y precios

Todavía no tenemos confirmada una fecha de lanzamiento, ya la verdad es que la crisis de la DRAM y de la memoria NAND Flash, y las últimas subidas de precio que ha ejecutado TSMC sobre sus nodos de fabricación más importantes, han puesto en duda los rumores que decían que Zen 6 iba a llegar a finales de este año. Estamos en noviembre, así que podemos decir que es casi seguro que esos rumores no se van a cumplir.

Tirando de sentido común creo que lo más probable es que Zen 6 se presente en 2027, aprovechando el CES, y que su lanzamiento tenga lugar en algún momento de dicho año. En cuanto a los precios, el aumento del coste de los nodos de TSMC pasará factura a AMD, y por esa razón creo que los Ryzen 10000 serán más caros que los Ryzen 9000 en el momento de su lanzamiento.

Os dejo una estimación basada en la situación actual y en mis conocimientos. No es oficial, pero tiene sentido:

• Ryzen 5 10600X: entre 309,99 euros y 379,99 euros.
• Ryzen 7 10700X: entre 399,99 euros y 479,99 euros.
• Ryzen 9 10900X: entre 499,99 euros y 599,99 euros.
• Ryzen 9 10950X: entre 719,99 euros y 829,99 euros.

Unos meses después del lanzamiento de esos modelos deberían llegar las versiones «no X» con precios más bajos, y más adelante los modelos con caché X3D. El primero de esta serie en llegar podría ser el Ryzen 10800X3D, como ocurrió en su momento con la generación actual, ya que el primero en llegar fue el Ryzen 7 9800X3D.