Amd zen, nowe szczegóły ulepszeń architektury

W ubiegły wtorek AMD przeprowadziło prezentację, aby podać więcej szczegółów na temat swojej nowej architektury rdzenia AMD Zen x86 x86, a dokładniej mówiąc o tym, jak osiągnięto ogromną poprawę IPC o 40% w porównaniu z rdzeniami koparek.

Szczegóły techniczne mikroarchitektury AMD Zen

AMD Zen oznacza przełom w modułowej konstrukcji wydanej wraz z Bulldozerem, aby powrócić do bardziej tradycyjnego podejścia z pełnymi rdzeniami, główne ulepszenia Zen skupiają się na trzech podstawowych obszarach:

• Wydajność samego silnika z całkowicie nową prognozą skoku, wprowadzeniem pamięci podręcznej mikrooperacji i znacznie większym oknem instrukcji niż w poprzednich wersjach.

• Ulepszenie systemu pamięci podręcznej: pobieranie wstępne i nowa hierarchia pamięci podręcznej z 8 MB danych pamięci podręcznej L3 i instrukcjami w celu utrzymania wysokiej wydajności silnika.

• Wydajność: AMD Zen został opracowany przy użyciu zaawansowanej technologii FinFET 14 nm i wielu energooszczędnych technik projektowania zasilania, które pozwalają mu zapewnić znacznie wyższą wydajność na wat zużywany niż w poprzednich generacjach.

Mikroarchitektura Zen jest zorganizowana w jednostki zwane CPU-Complex (CCX), które zawierają łącznie cztery rdzenie i 8 MB pamięci podręcznej L3. Nowe podejście bardzo podobne do tego przyjętego przez Intel, w którym jego rdzenie współużytkują pamięć podręczną L3 i żaden inny element nie jest całkowicie niezależny. Zen otrzymuje wielką poprawę we wszystkich elementach, które są częścią jądra obliczeniowego, aby osiągnąć wielką poprawę wydajności.

Następujące ulepszenie znajduje się w systemie pamięci podręcznej z hierarchią bardzo podobną do tej, która była obecna w procesorach Phenom z pamięcią podręczną L3 współdzieloną przez każdy zestaw czterech rdzeni, jak już wcześniej komentowaliśmy. Z drugiej strony, każdy rdzeń ma własne pamięci podręczne L1 i L2, które są znacznie ulepszone w porównaniu do tych używanych w Buldożerze. Pamięć podręczna L1 jest teraz ponownie zapisywana, a SRAM przyspiesza tak samo jak L2.

Kolejnym wielkim ulepszeniem Zen jest wprowadzenie technologii SMT, bardzo podobnej do HyperThreading Intela i umożliwienie każdemu rdzeniu obsługi dwóch wątków danych w celu poprawy wydajności w aplikacjach wielowątkowych.

Kontynuujemy poprawę efektywności energetycznej dzięki wielkim postępom w projektowaniu mikroarchitektury, a także procesowi wytwarzania przy 14 nm FinFET, co stanowi wielki krok naprzód w porównaniu z 32 nm SOI Bulldozer i Piledriver. Komponenty Zen mają większą zdolność do dostosowywania częstotliwości pracy, a nowy system pamięci podręcznej jest znacznie bardziej wydajny z wykorzystaniem energii. Wreszcie mówimy o instrukcjach zaimplementowanych w AMD Zen, nowa mikroarchitektura obsługuje cały zestaw ISA, który Obejmuje VX, AVX2, BMI1, BMI2, AES, RDRAND, sMEP, SHA1 / SHA256, ADX, CFLUSHopt, XSAVEC / XSAVES / XRSTORS i SMAP. Dodatkowo dodano ekskluzywne instrukcje AMD, takie jak CLzero i Coalescing.