Дзен (микроархитектура)
Zen — это кодовое название семейства микроархитектур компьютерных процессоров AMD , впервые выпущенных в феврале 2017 года с первым поколением процессоров Ryzen . Он используется в Ryzen (настольные компьютеры и мобильные устройства), Ryzen Threadripper (рабочие станции и настольные компьютеры высокого класса) и Epyc (серверы).
Сравнение [ править ]
| Микроархитектура | Это было [1] | Это было 2 [2] | Это было 3 [3] | Это было 4 [4] | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Варианты микроархитектуры | Это было | Дзен+ [5] | Это было 3 | Это было 3+ | Это было 4 | Это было 4с [6] | ||||
| Процесс изготовления ( нм ) | 14 нм | 12 нм | 7 нм | 6 нм | 5 нм | |||||
| Кэш [7] | микрооп | 2К | 4K | 6,75 тыс. | ||||||
| Л1 | Данные | Размер | 32 КБ | |||||||
| Способы | 4 | 8 | ||||||||
| Задержка | 4-8 | |||||||||
| Инструкция | Размер | 64 КБ | 32 КБ | |||||||
| Способы | 8 | |||||||||
| Задержка | 4-8 | |||||||||
| TLB | 512-запись | 1024-запись | ||||||||
| Л2 | Размер | 512 КБ/ядро | 1024 КБ/ядро | |||||||
| Способы | 8 | |||||||||
| Задержка | 17 | 12 | 14 | |||||||
| TLB | 1536-запись | 2048-запись | 3072-запись | |||||||
| Л3 | Размер | 2048 КБ/ядро | 4096 КБ/ядро | 2048 КБ/ядро | ||||||
| Способы | 16 [8] | |||||||||
| Задержка | 35 | 40 | 46 | 50 | ||||||
| Макс. ядро процессора | 32 | 64 | 8 | 96 [9] | 128 [10] | |||||
| Одновременная многопоточность (SMT) |  | |||||||||
| Окно ОоО (ROB) | 192 | 224 | 256 | 320 | ||||||
| Трубопровод | этап | 19 | ||||||||
| Декодирование (способы) | 4 | 6 [11] | ||||||||
| Планировщик | Записи | |||||||||
| Отправлять | 6 | |||||||||
| Зарегистрировать файл | Целое число | 84 | 92 | 96 | 224 [12] | |||||
| Плавающая точка | 96 | 160 [12] | 192 [12] | |||||||
| Очередь | Инструкция | 72 | ||||||||
| Распределение | 44 | |||||||||
| И | 2 | 3 | ||||||||
История [ править ]
Первое поколение [ править ]
Первое поколение Zen было выпущено с процессорами серии Ryzen 1000 (под кодовым названием Summit Ridge) в феврале 2017 года. [13] Первая система предварительного просмотра на базе Zen была продемонстрирована на выставке E3 2016 , и впервые подробно описана на мероприятии, проходившем в квартале от форума разработчиков Intel 2016. Первые процессоры на базе Zen появились на рынке в начале марта 2017 года, а основанная на Zen система Epyc серверные процессоры (под кодовым названием «Неаполь»), выпущенные в июне 2017 г. [14] на базе Zen и APU (кодовое название «Raven Ridge») появились в ноябре 2017 года. [15] В этой первой версии Zen использовался 14-нм производственный процесс GlobalFoundries . [16] Модифицированные процессоры на базе Zen для китайского рынка также производились совместным предприятием AMD и Китая .
Обновление первого поколения [ править ]
Zen+ был впервые выпущен в апреле 2018 года. [17] на базе процессоров Ryzen второго поколения, известных как Ryzen 2000 (под кодовым названием «Pinnacle Ridge») для обычных настольных систем, и Threadripper 2000 (под кодовым названием «Colfax») для настольных компьютеров высокого класса. Zen+ использовала 12-нм техпроцесс GlobalFoundries, улучшенную версию 14-нм техпроцесса. [18] [19]
Второе поколение [ править ]
Процессоры серии Ryzen 3000 были выпущены 7 июля 2019 года. [20] [21] а Zen 2 на базе серверные процессоры Epyc (кодовое название «Rome») были выпущены 7 августа 2019 года. [22] Продукты Zen 2 Matisse были первыми потребительскими процессорами, в которых использовался техпроцесс 7 нм от TSMC . [23] Zen 2 представил архитектуру на основе чиплетов, в которой процессоры настольных компьютеров, рабочих станций и серверов производятся в виде многочиповых модулей (MCM); в этих продуктах Zen 2 используются одни и те же микросхемы с ядром, но они подключены к разным полупроводниковым кристаллам (разным кристаллам ввода-вывода) в топологии «концентратор» и «звезда». Этот подход отличается от продуктов Zen 1, где один и тот же кристалл (Zeppelin) используется в простом монолитном корпусе для продуктов Summit Ridge (серия Ryzen 1000) или используется в качестве взаимосвязанных строительных блоков в MCM (до четырех кристаллов Zeppelin) для первого поколения. Продукты Epyc и Threadripper. [24] В более ранних продуктах Zen 2 функции ввода-вывода и удаления ядра выполняются на этом отдельном кристалле ввода-вывода. [25] который содержит контроллеры памяти, структуру, обеспечивающую связь между ядрами, а также большую часть неядерных функций. Кристалл ввода-вывода, используемый процессорами Matisse, представляет собой небольшой чип, произведенный по GF 12 нм. [26] тогда как серверный кристалл ввода-вывода, используемый для Threadripper и Epyc, намного больше. [26] Серверный кристалл ввода-вывода может служить концентратором для подключения до восьми 8-ядерных чиплетов, а кристалл ввода-вывода Matisse может подключать до двух 8-ядерных чиплетов. Эти чипсеты связаны собственной технологией Infinity Fabric второго поколения от AMD. [26] обеспечивая соединение с малой задержкой между ядрами и вводом-выводом. Обрабатывающие ядра в чиплетах организованы в CCX (Core Complexes) из четырех ядер, связанных вместе, чтобы сформировать единый восьмиядерный CCD (Core Chiplet Die). [27]
Zen 2 также используется в линейке мобильных и настольных APU, продаваемых как Ryzen 4000 , а также в консолях Xbox четвертого поколения и PlayStation 5 . Микроархитектура ядра Zen 2 также используется в APU Mendocino, 6-нм системе на кристалле, предназначенной для массовых мобильных и других энергоэффективных вычислительных продуктов с низким энергопотреблением. [28]
Третье поколение [ править ]
Zen 3 вышел 5 ноября 2020 года. [29] использование более зрелого производственного процесса 7 нм, обеспечивающего работу Ryzen 5000 . процессоров и гибридных процессоров серии [29] (кодовое название «Vermeer» (ЦП) и «Сезанн» (APU)) и процессоры Epyc (кодовое имя «Милан»). Основным преимуществом Zen 3 по производительности по сравнению с Zen 2 является введение унифицированного CCX, что означает, что каждый чипсет теперь состоит из восьми ядер с доступом к 32 МБ кэш-памяти L3 вместо двух наборов по четыре ядра с доступом к 16 МБ кэш-памяти L3. Кэш L3 каждый. [30]
1 апреля 2022 года AMD выпустила новую серию Ryzen 6000 для ноутбуков с улучшенной архитектурой Zen 3+ , впервые включив в ПК графику RDNA 2, интегрированную в APU. [31]
Zen 3 с 3D V-Cache был официально представлен 31 мая 2021 года. [32] Он отличается от Zen 3 тем, что включает в себя трехмерный кэш L3 поверх обычного кэша L3 в CCD, что обеспечивает общий объем 96 МБ. Первый продукт, использующий его, — Ryzen 7 5800X3D — был выпущен 20 апреля 2022 года. Добавленный кеш обеспечивает прирост производительности в игровых приложениях в среднем примерно на 15%. [33]
Zen 3 с 3D V-Cache для сервера под кодовым названием Milan-X был анонсирован в программе AMD Accelerated Data Center Premiere 8 ноября 2021 года. Он обеспечивает на 50 % увеличение количества некоторых приложений центров обработки данных по сравнению с процессорами Zen 3 Milan, сохраняя при этом совместимость с сокетами их. [34] Милан-X вышел 21 марта 2022 года. [35]
Четвертое поколение [ править ]
Серверные процессоры Epyc с Zen 4 под кодовым названием Genoa были официально представлены на презентации AMD Accelerated Data Center Premiere 8 ноября 2021 года. [36] и выпущен год спустя, в ноябре 2022 года. [37] Они имеют до 96 ядер Zen 4 и поддерживают PCIe 5.0 и DDR5.
Кроме того, также был анонсирован Zen 4 Cloud (вариант Zen 4), сокращенно Zen 4c . Zen 4c имеет значительно большую плотность, чем стандартный Zen 4, при этом обеспечивая большую энергоэффективность. Это достигается за счет перепроектирования ядра и кэша Zen 4 для максимизации плотности и производительности вычислений. Он имеет на 50% меньше кэш-памяти L3, чем Zen 4, и не может работать на такой высокой частоте. Bergamo (серия Epyc 9704) имеет до 128 ядер Zen 4c и совместим с сокетами Genoa. Он был выпущен в июне 2023 года. [38] Еще одна линейка серверных продуктов, в которой используются ядра Zen 4c, — это Siena (серия Epyc 8004), которая имеет до 64 ядер, использует другой сокет меньшего размера и предназначена для случаев использования, в которых предпочтение отдается меньшим размерам, стоимости, энергопотреблению и тепловому следу, а не высокой производительности. [39]
И Zen 4, и Zen 4 Cloud производятся на 5-нм узле TSMC. [38]
В дополнение к серверным процессорам Epyc 9004, 9704 и 8004 (Genoa, Bergamo и Siena соответственно) Zen 4 также используется в основных настольных процессорах Ryzen 7000 (под кодовым названием Raphael). [40] высокопроизводительные мобильные процессоры (под кодовым названием «Dragon Range») и тонкие и легкие мобильные процессоры (под кодовым названием «Phoenix»). [41] Он также используется в настольных APU Ryzen 8000 G. [42]
Пятое поколение [ править ]
Zen 5 был показан в дорожной карте AMD Zen в мае 2022 года. [43] Предполагается, что он будет использовать TSMC техпроцессы 4-нм и 3- нм . [44] Он будет использоваться в основных настольных процессорах Ryzen 9000 (под кодовым названием «Granite Ridge»), высокопроизводительных мобильных процессорах (под кодовым названием «Strix Point») и Epyc серверных процессорах 9005 (под кодовым названием «Turin»).
Zen 5c — это компактный вариант ядра Zen 5, в первую очередь ориентированный на клиентов гипермасштабируемых серверов облачных вычислений. [45]
Ссылки [ править ]
- ^ «Дзен — Микроархитектуры — AMD» . ВикиЧип . Проверено 16 сентября 2021 г.
- ^ «Дзен 2 — Микроархитектуры — AMD» . ВикиЧип . Проверено 16 сентября 2021 г.
- ^ «Дзен 3 — Микроархитектуры — AMD» . ВикиЧип . Проверено 16 сентября 2021 г.
- ^ «Дзен 4 — Микроархитектуры — AMD» . ВикиЧип . Проверено 10 октября 2022 г.
- ^ «Дзен+ – Микроархитектуры – AMD» . ВикиЧип . Проверено 10 октября 2022 г.
- ^ бтарунр (14 июня 2023 г.). «AMD Zen 4c — это не E-core, на 35 % меньше, чем Zen 4, но с идентичным IPC» . TechPowerUp . Проверено 14 января 2024 г.
- ^ Здесь K , M , G или T относятся к двоичным префиксам, основанным на степени 1024.
- ^ «Мобильный процессор AMD Ryzen 7 5800H — 100-000000295» . CPU-Мир . Проверено 17 сентября 2021 г.
- ^ Боншор, Гэвин (9 июня 2022 г.). «AMD анонсирует Genoa-X: EPYC 4-го поколения с 96 ядрами Zen 4 и 1 ГБ V-кэша L3» . АнандТех . Проверено 10 октября 2022 г.
- ^ Боншор, Гэвин; Смит, Райан (2 ноября 2023 г.). «AMD представляет серию Ryzen Mobile 7040U с Zen 4c: меньше ядер, больше эффективности» . АнандТех . Проверено 14 января 2024 г.
- ^ Катресс, Ян (5 ноября 2020 г.). «Глубокий обзор AMD Zen 3 Ryzen: протестированы 5950X, 5900X, 5800X и 5600X» . АнандТех . Проверено 15 ноября 2021 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с «AMD Zen 4, часть 1: интерфейс и механизм выполнения» .
- ^ Энтони, Себастьян (18 августа 2016 г.). «AMD заявляет, что процессор Zen превзойдет Intel Broadwell-E, и откладывает выпуск до 2017 года» . Арс Техника . Проверено 18 августа 2016 г.
- ^ Катресс, Ян (20 июня 2017 г.). «Будущее AMD в сфере серверов: выпуск новых процессоров серии 7000 и анализ EPYC» . АнандТех . Проверено 8 августа 2017 г.
- ^ «Ноутбук-трансформер HP ENVY x360 — 15z touch» . Официальный магазин HP .
- ^ Лилли, Пол (23 июля 2016 г.). «AMD Shipping Zen в ограниченном количестве в четвертом квартале, объемы развертывания увеличиваются в первом квартале 2017 года» . Горячее оборудование . Архивировано из оригинала 21 апреля 2019 года . Проверено 21 октября 2020 г.
- ^ Брайт, Питер (8 января 2018 г.). «Дорожная карта AMD на 2018 год: APU для настольных ПК в феврале, Ryzen второго поколения в апреле» . Арс Техника . Проверено 9 января 2018 г.
- ^ Катресс, Ян. «Глубокий обзор AMD Ryzen 2-го поколения: протестированы 2700X, 2700, 2600X и 2600» . Анандтех . Проверено 21 октября 2020 г.
- ^ Грушка, Джоэл (22 сентября 2017 г.). «AMD будет использовать «новый» 12-нм узел GlobalFoundries для будущих процессоров и графических процессоров» . ЭкстримТех . Проверено 21 октября 2020 г.
- ^ Кожа, Энтони. «Обзор AMD Ryzen 9 3900X и Ryzen 7 3700X: владельцы старых Ryzen теперь отворачиваются» . Форбс . Проверено 19 сентября 2019 г.
- ^ «Процессоры AMD Ryzen 3000, имеющие до 12 ядер, выйдут 7 июля» . PCGamesN . Проверено 28 мая 2019 г.
- ^ «Процессоры AMD EPYC™ второго поколения устанавливают новый стандарт для современных центров обработки данных, обеспечивая рекордную производительность и значительную экономию совокупной стоимости владения» . АМД . 7 августа 2019 г. Проверено 8 августа 2019 г.
- ^ Январь 2020 г., Билл Томас 15 (15 января 2020 г.). «Характеристики AMD Zen 2, цена и дата выпуска: все о новейшей процессорной технологии AMD» . ТехРадар . Проверено 21 октября 2020 г.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ «Неаполитанский Цеппелин против Римского Чиплета (подраздел)» .
- ^ бтарунр (12 июня 2019 г.). «Контроллер ввода-вывода AMD Ryzen 3000 Matisse, 12-нм, а не 14-нм» . TechPowerUp . Проверено 21 октября 2020 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Катресс, Ян (10 июня 2019 г.). «Анализ микроархитектуры AMD Zen 2: Ryzen 3000 и EPYC Rome» . АнандТех . Проверено 21 октября 2020 г.
- ^ Сентябрь 2019 г., Шарон Хардинг 14 (14 сентября 2019 г.). «Что такое AMD CCX? Базовое определение» . Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 21 октября 2020 г.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Хачман, Марк (20 сентября 2022 г.). «Процессоры AMD Ryzen 7020 Mendocino требуют, чтобы недорогие ноутбуки работали целый день» . ПКМир . Проверено 21 апреля 2024 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ридли, Джейкоб (8 октября 2020 г.). «AMD Ryzen 5000 — дата выпуска процессора Zen 3, характеристики, цены и производительность» . ПК-геймер . Проверено 20 октября 2020 г.
- ^ «Программа AMD Zen 3 выйдет 5 ноября со значительными улучшениями IPC» . ЭкстримТех . Проверено 21 октября 2020 г.
- ^ «AMD представляет новые мобильные процессоры Ryzen, объединяющие ядро «Zen 3+» с графикой AMD RDNA 2 в мощном дизайне» . AMD (пресс-релиз). Санта-Клара, Калифорния. 4 января 2022 г. . Проверено 27 мая 2022 г.
- ^ AMD на Computex 2021 , данные получены 15 ноября 2021 г.
- ^ «Ryzen 7 5800X3D против Ryzen 7 5800X: игровая перестрелка Zen 3» . ТехСпот . Проверено 11 июля 2022 г.
- ^ Премьера программы AMD Accelerated Data Center , получено 15 ноября 2021 г.
- ^ Зачем плакать. «AMD EPYC 7003 Milan-X выйдет 21 марта, характеристики и цены просочились» . VideoCardz.com . Проверено 11 июля 2022 г.
- ^ Герц, Джейк (15 ноября 2021 г.). «AMD представит больше процессоров для центров обработки данных на премьере ускоренного центра обработки данных в 2021 году» . Все о схемах . Проверено 6 июня 2023 г.
- ^ «AMD выпускает серверные процессоры EPYC Genoa Zen 4 четвертого поколения: 100-процентное повышение производительности и на 50 % больше ядер» . TechPowerUp . 11 ноября 2022 г. . Проверено 6 июня 2023 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Смит, Райан (13 июня 2023 г.). «AMD представляет процессоры EPYC 97x4 «Bergamo»: 128 процессорных ядер Zen 4c для серверов, уже в продаже» . АнандТех . Проверено 21 апреля 2024 г.
- ^ Норем, Джош (18 сентября 2023 г.). «AMD представляет последний процессор Epyc 4-го поколения под кодовым названием Siena» . ЭкстримТех . Проверено 22 апреля 2024 г.
- ^ Алкорн, Пол (23 ноября 2022 г.). «Технические характеристики AMD Zen 4 Ryzen 7000, дата выпуска, тесты, прайс-листы» . Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 21 апреля 2024 г.
- ^ Бурек, Джон (5 января 2023 г.). « Появление «Phoenix» и «Dragon Range»! AMD представляет мобильные процессоры Ryzen 7000, некоторые из которых оснащены встроенным «Ryzen AI» » . PCMag Австралия . Проверено 21 апреля 2024 г.
- ^ Каннингем, Эндрю (29 января 2024 г.). «Обзор Ryzen 8000G: интегрированный графический процессор, который может превзойти видеокарту за свою цену» . Арс Техника . Проверено 21 апреля 2024 г.
- ^ «AMD подтверждает линейку серий Zen4 и Ryzen 7000: Raphael в 2022 году, Dragon Range и Phoenix в 2023 году» . VideoCardz.com . 3 мая 2022 г.
- ^ Норем, Джош (21 февраля 2024 г.). «Отчет: Архитектура AMD Zen 5 начнет массовое производство в третьем квартале» . ЭкстримТех . Проверено 22 апреля 2024 г.
- ^ Смит, Райан (9 июня 2022 г.). «Дорожная карта AMD Zen Architecture: Zen 5 в 2024 году с совершенно новой микроархитектурой» . АнандТех . Проверено 11 декабря 2022 г.