AMD가 차세대 젠3(Zen 3) 아키텍처 기반의 새로운 데스크탑용 CPU인 라이젠 5000 시리즈(Ryzen 5000 SerieS)를 2020년 10월 9일 새벽 1시(한국시간) 발표했다.

이번 라이젠 5000 시리즈는 라이젠 3000 시리즈(Ryzen 3000 Series) 프로세서 후속으로 기존 라이젠 4000 시리즈(Ryzen 4000 Series)를 사용한 르누아르 APU를 고려해 라이젠 5000 시리즈로 명명했다.

AMD는 2017년 1세대 라이젠 프로세서를 발표했고 이어 젠+(Zen+) 기반 2세대 라이젠 프로세서, 2019년 7월에는 젠2(Zen 2) 기반 3세대 라이젠 프로세서를 발표했다. 

2세대 라이젠은 내부 회로 최적화와 부스트 클럭 향상을 위한 프리시전 부스트(Precision Boost) 기술을 도입했고 3세대 라이젠 프로세서는 제조 공정을 7nm로 전환해 최적화를 통해 성능과 전력 최적화를 더했다. 이들을 이어 AMD는 2020년 하반기 차세대 젠3(Zen 3) 아키텍처 기반의 새로운 프로세서 라이젠 5000 시리즈를 발표했다. 

AMD는 이에 그치지 않고 5nm 공정을 기반으로 하는 젠4(Zen 4) 아키텍처 역시 개발 중에 있다.

AMD는 젠(Zen)과 젠+(Zen+) 아키텍처를 통해 14nm와 12nm 제조 공정 도입, 4.35GHz 맥스 부스트(Max Boost) 클럭, 52%에 이르는 IPC 개선과 CCX(Core Complex) 당 4코어, CCX 당 8MB L3 공유 캐쉬, SMT(Simultaneous MultiThread)를 도입했다. 이어진 젠2(Zen 2) 아키텍처는 7nm 제조 공정, 칩렛 디자인(Chiplet Design), FP-256, 4.7GHz 맥스 부스트 클럭, CCX 당 4코어와 CCX 당 2배 증가한 16MB L3 공유 캐쉬, 15% IPC 향상이 이루어졌다. 젠3(Zen 3) 아키텍처에서는 7nm 공정 최적화와 이전 세대 대비 더욱 높아진 맥스 부스트 클럭과 IPC 향상, 새로운 코어 구성과 캐쉬 등을 제공한다.

새로 발표한 라이젠 5000 시리즈 프로세서의 근간이 되는 젠3 아키텍처는 7nm 공정 최적화와 새로운 코어와 캐시 구조, 더 높아진 부스트 클럭, 다시 향상된 IPC(Instuction per Cycle) 성능이 더해져 이전 세대 대비 향상된 성능과 전력 효율을 제공하는 것이 특징이다.

AMD 젠3 아키텍처가 젠2와 구분되는 차이는 CCX(Core Complex) 구조다. 기존 젠2는 1개의 CCX에 4코어와 L3 캐쉬 16MB를 구성하고 1개의 CCD에 2개의 CCX를 이용해 4코어부터 최대 16코어를 구성하는 방식인 반면 젠3에서는 1개의 CCX만으로 8코어 구성이 가능하며 L3 32MB 공유 캐쉬를 제공한다. 이전 세대 대비 전체 캐쉬 용량은 같지만 하나의 CCX 기준으로는 L3 32MB 공유 캐쉬를 제공해 2배(2X) 늘어난 캐쉬를 제공하는 셈이다. CCX 하나만으로 8코어 구성이 가능해진 젠3는 2개의 CCX로 구성하던 젠2 대비 데이터 교환이나 레이턴시(Latency) 즉 지연시간에서 유리해졌다.

이러한 구조 변화와 함께 캐쉬 프리패칭(Cache Prefetching), 실행 엔진(Execution Engine), 분기 예측(Branch Predictor), Micro-op Cache, 프론트 엔드(Front End), 로드/스토어(Load/Stor) 등의 개선을 통해 19%의 IPC 향상이 가능해졌다.

전력 효율도 개선되었는데 1세대 라이젠 7 1800X(Ryzen 7 1800X) 대비 2.4배(2.4X)의 전력 대비 성능비(전성비) 개선, 코어 i9 10900K 대비 2.8배(2.8X)의 개선이 이루어졌다고 밝혔다.

AMD 라이젠 5000 시리즈 라인업은 기존 라이젠 3000 시리즈 라인업과 최대 16코어 32스레드(16C/ 32T)로 코어 수에는 차이가 없으나 7nm 공정 최적화로 더 높은 동작 클럭이 적용된다. 제품 라인업은 16코어 32스레드의 라이젠 9(Ryzen 9) 5950X, 12코어 24스레드(12C/ 24T)의 라이젠 9 5900X, 8코어 16스레드(8C/ 16T)의 라이젠 7 5800X, 4코어 8스레드(4C/ 8T)의 라이젠 5(Ryzen 5) 5600X의 4종이 공개됐다. 각각 라이젠 9 3950X/ 3900X, 라이젠 7 3800X, 라이젠 5 3600X에 대응한다.

라이젠 9 5950X는 최대 4.9GHz 부스트 클럭과 L2/ L3 캐쉬 72MB, TDP 105W, 라이젠 9 5900X는 3.7GHz 베이스 클럭과 최대 4.8GHz 부스트 클럭, L2/ L3 캐쉬 70MB, TDP 105W, 라이젠 7 5800X는 3.8GHz 베이스 클럭과 최대 4.7GHz 부스트 클럭, L2/ L3 캐쉬 36MB, TDP 105W, 라이젠 5 5600X는 3.7GHz 베이스 클럭과 최대 4.6GHz 부스트 클럭, L2/ L3 캐쉬 35MB, TDP 65W 스펙을 제공한다.

AMD 570X와 B550의 500 시리즈 메인보드와 X470과 B450 등 400 시리즈 메인보드는 바이오스 업데이트(AGESA 1.0.8.0 또는 그 이상, AGESA 1.1.0.0 권장)를 라이젠 5000 시리즈를 지원한다. 다만 500 시리즈는 11월 5일 출시와 함께 이용 가능하며 400 시리즈는 AMD와 메인보드 제조사가 개발 중으로 2021년 1월 베타 바이오스가 등장할 것으로 알려졌다. 300 시리즈 메인보드는 메인보드 제조사의 의지에 따라 일부 제조사에 바이오스를 제공할 가능성도 있으나 확실하게 알려지지 않았다.

라이젠 5000 시리즈 공개와 함께 성능도 공개되었는데 우선 라이젠 9 5900X는 라이젠 9 3900X와 비교했고 쉐도우 오브 더 툼레이더(Shadow of the Tomb Raider) 벤치마크는 풀HD(1920x1080) 해상도에서 각각 181fps와 141fps를 기록해 28% 향상, 라이젠 9 3900XT 대비 전반적인 게임 성능은 26% 향상이 이루어졌다. 가장 적은 향상은 배틀필드 5로 5%, 가장 높은 향상은 리그 오브 레전드로 50%의 향상이 이루어져 게임에 따라 높은 성능을 기대할 수 있다.

인텔 코어 i9 10900K와 라이젠 9 5900X와의 성능 비교도 이루어졌다. 시네벤치 R20(Cinebench R20) 기준으로 10900K(10C/ 20T)는 544 스코어, 5900X(12C/ 24T)는 631 스코어를 기록해 앞서며 싱글 스레드 성능이 더욱 개선됐다. 게이밍은 풀HD(1920x1080) 해상도 기준 배틀필드 5 -3%를 제외하고 토탈워 삼국 1%, 카운터 스트라이크 CS:GO 19%와 리그 오브 레전드 21%, 배틀그라운드(PUGB) 5%, 쉐도우 오브 더 툼레이더 6% 등 대부분의 게임에서 1%에서 6% 가량의 향상이 이루어져 10세대 코어 프로세서를 게임에서도 앞서는 것으로 나타났다. 이번 결과로 게임에서도 더 이상 인텔에 부족하지 않게 되었는데 앞으로 등장할 인텔 11세대 코어 프로세서가 얼마나 성능을 향상하고 등장할지에 따라 새로운 경쟁 구도를 형성할 것으로 예상된다. 

이와 함께 16코어 32스레드의 라이젠 9 5950X의 성능도 공개했다. 컨텐츠 크리에이션(Centent Creation) 성능이 라이젠 9 3950X와 비교해 어도비 프리미어 프로 14.3.1 비디오 에디팅에서 5%, 레이 트레이싱(V-Ray 4.10)에서 12%, CAD(SolidWorks 2019)에서 27%, 컴파일링에서도 9% 향상이 이루어졌다. 게임 성능은 3950X 대비 쉐도우 오브 더 툼레이더는 29%, 토탈워 삼국(Battle) 13%, 파크라이 뉴 던(FarCry New Dawn)은 29%, Ashes of the Singularity(CPU Test, Vulkan)에서 28% 향상된 것으로 소개됐다.

또한 라이젠 9 5950X는 코어 i9 10900K와 비교에서 비디오 에디팅과 렌더링 등 6%에서 최대 59% 향상된 컨텐츠 크리에이션 성능, 게이밍 성능도 5%에서 최대 11% 앞서는 것으로 나타났다.

라이젠 5000 시리즈 가격은 성능 향상에 따라 기존 라이젠 3000 시리즈 라인업 대비 50달러($50, 5만 7천원 선)가 인상됐다. 라이젠 9 5950X는 799달러($799, 92만 8천원 선), 라이젠 9 5900X는 549달러($549, 63만 2천원 선), 라이젠 7 5800X는 449달러($449, 57만 5천원 선), 라이젠 5 5600X는 299달러($299, 34만 4천원 선)다.

AMD는 라이젠 5000 시리즈 발표와 함께 리사 수(Lisa Su) CEO는 차세대 라데온 6000 시리즈(Radeon 6000 Series) 그래픽카드와 몇 가지 게임 성능도 공개했다. 라데온 6000 시리즈 제품은 모델명이 공개되지 않았으나 빅나비(Big Navi)로 라데온 5000 시리즈 발표 전 공개된 트리플 팬을 탑재한 제품이다.

게임 성능은 4K(3840x2160) 해상도에서 진행했으며 보더랜드 3(Borderland 3, DX12) 61fps, 콜 오브 듀티 모던 워페어(Call of Duty: Modern Warfare, DX12) 88fps, 기어스 오브 워 5(Gears of War 5, DX12) 73fps를 각각 기록해 테스트 게임 모두에서 4K 해상도에서 60fps 이상으로 플레이 가능한 것으로 나타났다. 엔비디아(NVIDIA) 지포스 RTX 2080 Ti(GeForce RTX 2080 Ti) 대비 높은 성능이며 지포스 RTX 3070(GeForce RTX 3070)과 지포스 RTX 3080(GeForce RTX 3080) 사이로 RTX 3080에 보다 가까운 성능을 제공하는 것으로 보인다.