Zen (mikroarchitektúra)

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. november 23-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 13 szerkesztést igényelnek .

AMD Zen
processzor
Termelés	2016. negyedik negyedév
Gyártó
Energiafogyasztás _	65-95W_  _
Gyártástechnológia	14  nm
Utasítási készletek	x86 / AMD64 ( x86-64 ); kiterjesztések MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 , SSE4.2 , SSE4a , AMD-V , AES , AVX , AVX2 AVX512F [1] , XOP , FMA3 , SHA [2]
Magok száma	8-ig (asztali számítógépek) 16-ig (HEDT) 32-ig (szerverek)
Csatlakozók	AM4 aljzat 1331 tűvel TR4 aljzat 4094 tűvel SP3r2 aljzat 4094 tűvel
Magok	Raven Ridge Summit Ridge Nápoly
Kotrógép (mikroarchitektúra)Zen+

A Zen a 14 nanométeres műszaki szabvány szerint készült AMD processzormagok mikroarchitektúrájának  kódneve . [3] Ezen a mikroarchitektúrán alapuló AMD processzorok Ryzen és EPYC védjegyek alatt jelentek meg . Ezen a mikroarchitektúrán a chipek három csoportra oszthatók: a Ryzen védjegy két csoportja - Summit Ridge (asztali processzorok grafikus magok nélkül) és Raven Ridge (asztali és mobil processzorok integrált grafikus magokkal) és egy EPYC márkacsoport - Naples (szerverprocesszorok) .

Ennek az architektúrának az első processzorait 2017. március 2-án adták ki. [4] A fejlesztés gyakorlatilag a nulláról zajlott. Tehát a cluster multithreading helyét a szimultán ( szimultán többszálú ) váltotta fel. Az AMD 40%-os növekedést ígér az órajelenként végrehajtott utasítások számában a korábbi Excavator mikroarchitektúrához képest . [5]

Az építészet leírása

Az AMD szerint a hangsúly az óránkénti műveletek számának növelésén volt (IPC, Instructions Per Clock). [6] [7] A Bulldozerben használt modul-mikroarchitektúráról a teljes értékű magokra való átállás várhatóan javítja a magonkénti lebegőpontos teljesítményt az FPU-k számának növelésével. [7]

Mikroarchitektúra jellemzői [8] :

• két menet magonként (opcionális) [9] ;
• az előrejelzési hibák számának csökkentése;
• dekódolt uops hozzáadott gyorsítótára [9] ;
• megnövelt L1 gyorsítótár mérete [10]
• a gyorsítótár átviteli sebességének növelése [11] ;
• a cache memória hozzáférési késleltetéseinek optimalizálása; [12]
• 8 MB megosztott L3 "áldozat" gyorsítótár minden 4 magból álló komplexhez [13] ;
• 512 KB egyéni 2x gyorsabb L2 gyorsítótár magonként (beleértve az L1 gyorsítótárat is) [9] ;
• 64 KB utasításokhoz és 32 KB adatokhoz az egyén kétszer gyorsabb L1 gyorsítótárban magonként (az L2 gyorsítótár tartalmazza az L1 gyorsítótárat);
• két blokk hardveres gyorsítás az AES titkosítási szabványhoz .

Univerzális Zen architektúra

A Zen architektúra összes processzora (Ryzen, Threadripper, EPYC) redundáns Zeppelin [14] kristályokon alapul, amelyeket az Infinity Fabric busszal kapcsolnak (amely a valós RAM frekvencián fut) [15] .

A Zeppelin kristály alapja 2 Core Complex (CCX) blokk és egy megosztott szintű 3 gyorsítótár (L3) [14] .

Mindegyik CCX 4 Zen magot tartalmaz, közös L3-as gyorsítótárral az összes maghoz, komplexenként 8 MB térfogattal. A harmadik szintű gyorsítótár többnyire kizárólagos, míg az első szintű gyorsítótár adatok szükségszerűen jelen vannak a második szintű gyorsítótárban. A komplexum minden magja megközelítőleg azonos sebességgel képes hozzáférni bármilyen szintű gyorsítótár cellához, azonban a CCX-en belül némi lassulás tapasztalható az L3 gyorsítótár távolabbi 4 MB-os felének elérésekor, és a szomszédos CCX-hez való hozzáférés 8 MB L3 memóriához. 2-szer kisebb sebességet vesz igénybe. [16] [17]

A Zen mag chip a GlobalFoundries FinFET 14nm technológiájával ( 14LPP ) készül [18] [19] .

Az összes AMD Ryzen 3, Ryzen 5 és Ryzen 7 asztali processzor az AMD AM4 foglalatot használja , a Ryzen Threadripper az AMD TR4 foglalatot, a Ryzen mobil az AMD FP4 foglalatot, az EPYC szerverek pedig az SP3r2 foglalatot.

Összehasonlítás

Az AMD Zen mérnöki mintája az Intel Broadwell -E Core i7-6900K processzorhoz képest a Blender 3D modellezőszoftverben 2%-kal gyorsabb megjelenítést ért el 3,4 GHz-en, szemben a 3,7 GHz-cel a Core i7-6900K esetében. [20] [21]

Processzorok listája

A processzorok három csoportja a Zen mikroarchitektúrán alapul: Summit Ridge (asztali processzorok grafikus magok nélkül), Raven Ridge (mobil és asztali processzorok integrált grafikus magokkal) és Naples (szerverprocesszorok grafikus magok nélkül). Az összes processzormodell frekvenciaszorzója fel van oldva, így mindegyik alkalmas a túlhajtásra.

Summit Ridge, asztali processzorok grafikus magok nélkül

Sorozat	Modell	Magok	patakok	CPU névleges frekvenciája	Megnövelt CPU frekvencia	1. szintű gyorsítótár	2. szintű gyorsítótár	3. szintű gyorsítótár	Processzor foglalat	RAM	PCI sávok	Alap hőleadás	Változó hőleadás	kiadási dátum
Ryzen 3	1200	négy	négy	3,1 GHz	3,4 GHz	384 Kb	512 KB magonként	8 MB	AMD AM4 (PGA)	Kétcsatornás DDR4-2666	24	65 W	45-65W	2017. június 27
	1300X			3,5 GHz	3,7 GHz
Ryzen 5	1400	négy	nyolc	3,2 GHz	3,4 GHz									2017. április 11
	1500X			3,5 GHz	3,7 GHz			16 MB
	1600	6	12	3,2 GHz	3,6 GHz	576 Kb
	1600X			3,6 GHz	4,0 GHz							95 W
Ryzen 7	1700	nyolc	16	3,0 GHz	3,7 GHz	768 Kb						65 W		2017. március 2
	1700X			3,4 GHz	3,8 GHz							95 W
	1800X			3,6 GHz	4,0 GHz
Ryzen Threadripper	1900X			3,8 GHz	4,2 GHz				AMD TR4 (LGA)	Négycsatornás DDR4-2666	64	180 W		2017. augusztus 10
	1920X	12	24	3,5 GHz	4,1 GHz	1,125 MB		32 MB
	1950X	16	32	3,4 GHz	3,9 GHz	1,5 MB								2017. augusztus 31

Raven Ridge mobil processzorok

Sorozat	Modell	Magok	patakok	CPU névleges frekvenciája	Megnövelt CPU frekvencia	1. szintű gyorsítótár	2. szintű gyorsítótár	3. szintű gyorsítótár	Grafika	Grafikus frekvencia	Processzor foglalat	Alap hőleadás	Változó hőleadás	kiadási dátum
Ryzen 7	2700U	négy	nyolc	2,2 GHz	3,8 GHz	384 KB (96 KB magonként)	2 MB (512 KB magonként)	4 MB (4 MB magkomplexenként)	Vega 10	1,3 GHz	AMD FP5 (BGA)	15 W	12-15W	2018. október 26
Ryzen 5	2500U			2,0 GHz	3,4 GHz				Vega 8	1,1 GHz
Ryzen 3	2300U		négy						Vega 6					2018. január 8
	2200U	2		2,5 GHz		192 KB (96 KB magonként)	1 MB (512 KB magonként)		Vega 3	1,0 GHz

Raven Ridge asztali processzorok

Sorozat	Modell	Magok	patakok	CPU névleges frekvenciája	Megnövelt CPU frekvencia	1. szintű gyorsítótár	2. szintű gyorsítótár	3. szintű gyorsítótár	Grafika	Grafikus frekvencia	Processzor foglalat	Alap hőleadás	Változó hőleadás	kiadási dátum
Ryzen 5	2400G	négy	nyolc	3,6 GHz	3,9 GHz		2 MB	4 MB	Vega 11	1,25 GHz	AMD AM4 (PGA)	65 W	45-65W	2018. február 12
Ryzen 3	2200G	négy	négy	3,5 GHz	3,7 GHz				Vega 8	1,1 GHz
Athlon	3050G	2	négy	3,4 GHz					Vega 3
Athlon	3000 G [22]	2	négy	3,5 GHz					Vega 3
Athlon	240GE	2	négy	3,5 GHz			1 Mb		Vega 3	1,0 GHz		35W
Athlon	220GE	2	négy	3,4 GHz					Vega 3
Athlon	200GE PRO	2	négy	3,2 GHz					Vega 3
Athlon	200GE	2	négy	3,2 GHz					Vega 3

A Zen-alapú szerverprocesszorok kódneve Naples, és 2017 júniusában jelentek meg Epyc 7000 néven, 8-32 maggal. A legtöbb kétprocesszoros rendszert támogat, a többi (7xxxP) csak egyprocesszoros szerverekben használható. Használja a Socket SP3r2 LGA aljzatot .

Lásd még

• Az AMD mikroprocesszorok listája

Jegyzetek

1. ↑ A futásidejű eszközök 128 bit szélesek ( [1] Archivált 2017. március 17. a Wayback Machine -nél : "Az FP oldalon négy cső van .. kombinált 128 bites FMAC utasítások. Ezeket nem lehet kombinálni egy 256 bites AVX2-vel"), amikor 256 bites utasítások végrehajtása esetén a késleltetés növelése lehetséges
2. ↑ AMD 7. generációs Bristol Ridge és AM4 elemzés: A12-9800-ig, B350/A320 lapkakészlet, először az OEM-ek, később a PIB-k . Letöltve: 2017. december 4. Az eredetiből archiválva : 2017. augusztus 7.. (határozatlan)
3. ↑ Az AMD a nagy teljesítményű Zen x86 architektúrára utal . Letöltve: 2016. augusztus 16. Az eredetiből archiválva : 2015. április 2.. (határozatlan)
4. ↑ AMD Ryzen (AMD "Ryzen"): processzorspecifikációk, ár, teljesítmény áttekintése . m-pc.net. Letöltve: 2017. március 7. Az eredetiből archiválva : 2017. március 8.. (határozatlan)
5. ↑ Az AMD bejelentette a Zent, ​​40%-os IPC-javítást az Excavatorhoz képest – 2016-ban érkezik  ( 2015. május 7.). Letöltve: 2016. augusztus 16. Az eredetiből archiválva : 2016. június 5.
6. ↑ Hétvégi technikai olvasmány : Az AMD 'Zen' és visszatérése a csúcskategóriás CPU-khoz, a Windows kalózainak nyomon követése  . Letöltve: 2016. augusztus 16. Az eredetiből archiválva : 2015. május 11.
7. ↑ 1 2 AMD: A 'Bulldozer' nem volt változás, de a következő generációs 'Zen' lesz  (angol) (2014. szeptember 11.). Letöltve: 2016. augusztus 16. Az eredetiből archiválva : 2016. június 4.
8. ↑ Szoftveroptimalizálási útmutató az AMD család 17h processzoraihoz , archiválva 2017. július 12-én a Wayback Machine -nél / AMD, 2017. június
9. ↑ 1 2 3 AMD Zen mikroarchitektúra: Kettős ütemező, Micro-Op gyorsítótár és memóriahierarchia feltárva . Az eredetiből archiválva : 2019. december 17. Letöltve: 2017. augusztus 26.
10. ↑ https://www.anandtech.com/show/10578/amd-zen-microarchitecture-dual-schedulers-micro-op-cache-memory-hierarchy-revealed/2 Archiválva : 2019. december 17., a Wayback Machine "The L1" Az adatgyorsítótár dupla méretű… a Bulldozerhez képest"
11. ↑ https://www.anandtech.com/show/10578/amd-zen-microarchitecture-dual-schedulers-micro-op-cache-memory-hierarchy-revealed/2 Archiválva : 2019. december 17., a Wayback Machine „AMD's big” Általánosságban elmondható, hogy a Zen akár 5-szörös gyorsítótár sávszélességet kínál egy magnak a korábbi tervekhez képest."
12. ↑ https://www.anandtech.com/show/10578/amd-zen-microarchitecture-dual-schedulers-micro-op-cache-memory-hierarchy-revealed Archiválva : 2020. január 10. a Wayback Machine -nél „Az AMD is kijelenti hogy a betöltés/tárolás késleltetése alacsonyabb lesz a gyorsítótáron belül"
13. ↑ AMD Zen Microarchiture 2. rész: Utasításszintű párhuzamosság kibontása . Archiválva az eredetiből 2017. március 17-én. Letöltve: 2017. augusztus 26.
14. ↑ 1 2 AMD Zen 1 processzor ezekből a CCX blokkokból épül fel . Hozzáférés dátuma: 2019. november 8. Az eredetiből archiválva : 2019. november 8. (határozatlan)
15. ↑ Infinity Fabric (IF) - AMD . Letöltve: 2019. november 8. Az eredetiből archiválva : 2019. december 12. (határozatlan)
16. ↑ Az AMD Ryzen gyorsítótár elemzése – fejlesztések; Javítható; CCX kompromisszumok | techpowerup . Letöltve: 2018. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2019. április 11. (határozatlan)
17. ↑ Az alapkomplexum, gyorsítótárak és szövet – Az AMD Zen és Ryzen 7 áttekintése: Mély merülés 1800X, 1700X és 1700-on . Letöltve: 2018. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2018. december 5.. (határozatlan)
18. ↑ 2018-ban az AMD átáll a 12 nm-es LP folyamattechnológiára – Hardwareluxx Russia . Letöltve: 2019. december 10. Az eredetiből archiválva : 2019. december 10. (határozatlan)
19. ↑ https://fuse.wikichip.org/news/1177/amds-zen-cpu-complex-cache-and-smu/ Archivált 2019. április 7-én a Wayback Machine -nél "Ez a konfiguráció 1,4 milliárd tranzisztorból áll, és 44 mm²-t foglal el GlobalFoundries 14LPP FinFET folyamat segítségével."
20. ↑ Ian Cutress. Az AMD Zen Benchmark kicsomagolása: A Zen valójában 2%-kal gyorsabb, mint a Broadwell? . Letöltve: 2016. augusztus 24. Az eredetiből archiválva : 2016. augusztus 24.. (határozatlan)
21. ↑ Az AMD bemutatja a Ryzen (Zen) processzor képességeit . Archiválva az eredetiből 2017. január 12-én. Letöltve: 2017. augusztus 26.
22. ↑ Az AMD Athlon 3000G továbbra is az első generációs Zen magokra épül . 3DNews – Daily Digital Digest . Letöltve: 2020. december 30. Az eredetiből archiválva : 2020. augusztus 23. (Orosz)

Linkek

• Zen építészet  (orosz)
• Bemutatjuk az AMD Ryzen processzorokat  (orosz)

AMD processzorok
Az AMD mikroprocesszorok listája
Kifogyott a gyártásból	Akár x86 -ig Am9080 Am2900 Am29000 Berkeley RISC Aranycsinálás MIPS32 Korai x86 ( 16 bites ) Am8086 Am8088 Am80186 Am80188 Am286 IA-32 ( 32 bites ) Am386 Am486 Am5x86 K5 K6 K6-2 K6-III Duron Athlon Athlon XP Athlon képviselő Geode x86-64 ( 64 bites ) Athlon 64 Athlon 64X2 Athlon 64FX Phenom Turion 64 Turion 64X2 Turion X2 Ultra Fenom II Sempron Athlon II FX Opteron
Tényleges	x86-64 ( 64 bites ) AMD APU Ryzen Férficsavar EPYC
Listák	AMD lapkakészletek Processzor foglalatok Duron Athlon Athlon XP Athlon 64 Athlon X2 Sempron Phenom Turion Opteron AMD APU FX
Mikroarchitektúrák	K5 K6 K7 K8 K9 K10 (10h) Bobcat ( LP ) Jaguar (LP) Puma (LP) Buldózer Piledriver Gőzhenger_ kotrógép_ zen Zen+ Zen 2 Zen 3 Zen 4 K12 ( ARMv8-A(ARM64) )