Архитектура Zen 4 привела к повышению производительности одноядерных процессоров. 3 По данным компании AMD, прирост в показателе IPC (числе исполняемых за такт инструкций) по сравнению с Zen 3 составил в среднем 13%. 3 В некоторых приложениях преимущество Zen 4 перед Zen 3 на одинаковой тактовой частоте может достигать и 25–35%. 3

Некоторые изменения, которые способствовали повышению производительности:

• Улучшение предсказания ветвлений. 34 Для этого выросли буферы целей ветвления: первого уровня — на 50% (до 3 тыс. записей) и второго уровня — на 8% (до 14 тыс. записей). 3 Возросшая глубина этих буферов позволяет сохранять историю ветвлений в большем объёме, и в конечном итоге это повышает вероятность правильного прогнозирования переходов. 3
• Увеличение объёма кеша декодированных инструкций. 3 Его вместимость достигла 6750 микроопераций. 3 Плюс к этому AMD нарастила его пропускную способность, и в Zen 4 из него можно извлекать по девять микроопераций за такт вместо восьми в прошлом поколении. 3
• Увеличение регистровых файлов. 34 В целочисленном и вещественночисленном регистровом файле Zen 4 может сохраняться содержимое 224 и 192 регистров соответственно, что позволяет одновременно держать в процессе выполнения ещё большее число инструкций. 3

Также в Zen 4 появилась поддержка инструкций AVX-512, что должно повысить производительность процессора при выполнении задач, связанных с высокопроизводительными вычислениями и искусственным интеллектом. 1